JP2007165914A - Composition for forming low dielectric constant film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide composition or the like for forming a low dielectric constant film capable of forming a film with high strength and low dielectric constant. <P>SOLUTION: The composition for forming a low dielectric constant film contains at least polysiloxane which is a hydrolysis product of alkoxysilane represented by a general formula (1), and two or more radiolytic compounds maximum absorption wavelengths of which are different from each other. Here, X in the general formula (1) represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, alkyl group, aryl group, vinyl group and alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, alkyl group, aryl group, vinyl group and alicyclic group. An 'n' represents an integer of 0 to 3. There are preferable aspects such as an aspect in which a content of the radiolytic compound is 0.1 to 200 parts by mass to 100 parts by mass of the polysiloxane, an aspect which contains two or more radiolytic compounds maximum absorption wavelengths of which are different from each other, an aspect which contains two or more radiolytic compounds molecule sizes of which are different from each other, or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体集積回路における多層配線に好適な低誘電率膜形成用組成物に関する。   The present invention relates to a composition for forming a low dielectric constant film suitable for multilayer wiring in a semiconductor integrated circuit.

近年、半導体集積回路の集積度の増加及び素子密度の向上に伴い、特に半導体素子の多層化への要求が高まっている。この半導体集積回路の高集積化に伴い、配線間隔は更に狭くなることから、配線間の容量増大による配線遅延が問題となっている。ここで、前記配線遅延(T)は、次の式(1)、T∝CR・・・式(1)、で表され、配線抵抗(R)及び配線間の容量(C)に影響を受ける。そして、前記誘電率(ε)と前記配線間の容量(C)との関係は、次の式(2)、C=εε・S/d・・・式(2)、で表される。なお、前記式(2)において、Sは電極面積、εは真空の誘電率、εは絶縁膜の誘電率、dは配線間隔をそれぞれ表す。 In recent years, with the increase in the degree of integration of semiconductor integrated circuits and the improvement in device density, there has been a growing demand for multilayered semiconductor devices. As the semiconductor integrated circuit is highly integrated, the wiring interval is further narrowed. Therefore, a wiring delay due to an increase in capacitance between the wirings is a problem. Here, the wiring delay (T) is expressed by the following expression (1), T∝CR (1), and is affected by the wiring resistance (R) and the capacitance (C) between the wirings. . The relationship between the dielectric constant (ε) and the capacitance (C) between the wirings is expressed by the following equation (2), C = ε 0 ε r · S / d (2). The In the above formula (2), S represents the electrode area, ε 0 represents the vacuum dielectric constant, ε r represents the dielectric constant of the insulating film, and d represents the wiring interval.

前記配線間の容量(C)は、配線厚を薄くし電極面積を小さくすることで低減できるものの、配線厚を薄くすると、更に前記配線抵抗(T)の上昇を招くために高速化を達成し得ない。したがって、前記配線遅延(T)を小さくし、高速化を図るためには、絶縁膜の低誘電率化が有効な手段となる。   The capacitance (C) between the wirings can be reduced by reducing the wiring thickness and reducing the electrode area. However, if the wiring thickness is reduced, the wiring resistance (T) is further increased, thereby achieving high speed. I don't get it. Therefore, in order to reduce the wiring delay (T) and increase the speed, lowering the dielectric constant of the insulating film is an effective means.

従来、前記絶縁膜としては、一般的に、二酸化珪素(SiO)、窒化珪素(SiN)、燐珪酸ガラス(PSG)等の無機膜や、ポリイミド等の有機系高分子等が用いられてきた。 Conventionally, inorganic films such as silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), phosphosilicate glass (PSG), and organic polymers such as polyimide have been used as the insulating film. .

しかし、半導体デバイスで多用されているCVD−SiO膜でも、その誘電率は4程度と高く、また、低誘電率CVD膜として検討されているSiOF膜では、誘電率は約3.3〜3.5であるものの、吸湿性が高く、誘電率が上昇してしまうという問題があった。 However, even with CVD-SiO 2 film, which is frequently used in semiconductor devices, the dielectric constant is as high as about 4, and in SiOF film being considered as a low dielectric constant CVD film has a dielectric constant of about 3.3 to 3 However, there was a problem that the hygroscopicity was high and the dielectric constant was increased.

更に、前記低誘電率膜としては、シロキサン樹脂を多孔質化した多孔質膜が提案されている。
しかし、この多孔質膜の場合、ポリシロキサンの重合を促進する工程、熱分解性樹脂を加熱・分解させて孔を形成する工程等を経て製造され、これらの工程は300〜500℃の温度で行われることから、該多孔質膜を半導体装置に適用した場合には、該半導体装置における配線が熱ストレスにより断線し、該配線の材料が該多孔質膜中へ拡散してしまう等の問題があった。このため、前記半導体装置の製造プロセスにおける配線工程において、熱ストレスを低減し、半導体装置等のデバイスの信頼性を向上させる低誘電率膜形成用組成物、該低誘電率膜の製造方法等の開発が望まれている。
Furthermore, as the low dielectric constant film, a porous film obtained by making a siloxane resin porous has been proposed.
However, in the case of this porous film, it is manufactured through a process of promoting polymerization of polysiloxane, a process of heating and decomposing a thermally decomposable resin to form pores, etc., and these processes are performed at a temperature of 300 to 500 ° C. Therefore, when the porous film is applied to a semiconductor device, the wiring in the semiconductor device is disconnected due to thermal stress, and the wiring material diffuses into the porous film. there were. Therefore, in the wiring process in the manufacturing process of the semiconductor device, a composition for forming a low dielectric constant film that reduces thermal stress and improves the reliability of a device such as a semiconductor device, a method for manufacturing the low dielectric constant film, etc. Development is desired.

本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高強度で低誘電率な膜を形成可能な低誘電率膜形成用組成物を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve various problems in the prior art and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a composition for forming a low dielectric constant film capable of forming a film having a high strength and a low dielectric constant.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。
<1> 下記一般式(1)で表されるアルコキシシランの加水分解生成物であるポリシロキサンと、吸収極大波長が互いに異なる2種以上の放射線分解性化合物とを、少なくとも含有することを特徴とする低誘電率膜形成用組成物である。
前記一般式(1)において、Xは、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基、及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。nは、0から3までの整数を表す。
<2> 下記一般式(1)で表されるアルコキシシランの加水分解生成物であるポリシロキサンと、分子サイズが互いに異なる2種以上の放射線分解性化合物とを、少なくとも含有することを特徴とする低誘電率膜形成用組成物である。
前記一般式(1)において、Xは、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基、及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。nは、0から3までの整数を表す。
<3> 下記一般式(1)で表されるアルコキシシランの加水分解生成物であるポリシロキサンと、吸収極大波長及び分子サイズが共に異なる2種以上の放射線分解性化合物とを、少なくとも含有することを特徴とする低誘電率膜形成用組成物である。
前記一般式(1)において、Xは、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基、及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。nは、0から3までの整数を表す。
<4> 放射線分解性化合物の低誘電率膜形成用組成物における含有量が、ポリシロキサン100質量部に対し、0.1〜200質量部である前記<1>から<3>のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物である。
<5> 放射線分解性化合物が、下記一般式(2)表されるトリアリールスルホニウム塩、及び下記一般式(3)で表されるジアリールヨードニウム塩の少なくともいずれかから選択される前記<1>から<4>のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物である。
前記一般式(2)及び前記一般式(3)において、Rは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、及び、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基又はアルコキシ基の少なくともいずれかを表す。
<6> 骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物を含有する前記<1>ら<5>いずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物である。
<7> 吸収極大波長が互いに異なる2種以上の内、吸収極大波長の大きい放射線分解性化合物と、吸収波長の小さい放射線分解性化合物との含有比(吸収極大波長の大きい放射線分解性化合物/吸収波長の小さい放射線分解性化合物)が、1/100〜100/1である前記<1>に記載の低誘電率膜形成用組成物である。
<8> 分子サイズが互いに異なる2種の放射線分解性化合物の内、分子サイズの大きい放射線分解性化合物と、分子サイズの小さい放射線分解性化合物と、の含有比(分子サイズの大きい放射線分解性化合物/分子サイズの小さい放射線分解性化合物)が、1/100〜100/1である前記<2>に記載の低誘電率膜形成用組成物である。
<9> 骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物の低誘電率膜形成用組成物における含有量が、ポリシロキサン100質量部に対し、0.1〜200質量部である前記<6>に記載の低誘電率膜形成用組成物である。
Means for solving the problems are as follows.
<1> A polysiloxane that is a hydrolysis product of an alkoxysilane represented by the following general formula (1) and at least two or more kinds of radiation-decomposable compounds having different absorption maximum wavelengths, This is a composition for forming a low dielectric constant film.
In the general formula (1), X represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. n represents an integer from 0 to 3.
<2> A polysiloxane that is a hydrolysis product of an alkoxysilane represented by the following general formula (1) and at least two or more kinds of radiation-decomposable compounds having different molecular sizes. It is a composition for forming a low dielectric constant film.
In the general formula (1), X represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. n represents an integer from 0 to 3.
<3> At least a polysiloxane that is a hydrolysis product of an alkoxysilane represented by the following general formula (1) and at least two or more kinds of radiation-decomposable compounds having different absorption maximum wavelengths and molecular sizes. Is a composition for forming a low dielectric constant film.
In the general formula (1), X represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. n represents an integer from 0 to 3.
<4> The content of the radiation-decomposable compound in the composition for forming a low dielectric constant film is 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysiloxane, according to any one of <1> to <3> The composition for forming a low dielectric constant film described above.
<5> From the above <1>, wherein the radiolytic compound is selected from at least one of a triarylsulfonium salt represented by the following general formula (2) and a diaryl iodonium salt represented by the following general formula (3) <4> The composition for forming a low dielectric constant film according to any one of <4>.
In the general formula (2) and the general formula (3), each R 2 independently represents at least one of a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, or an alkoxy group. Represents.
<6> The composition for forming a low dielectric constant film according to any one of <1> to <5>, which contains a silicone compound containing a hydrocarbon in a skeleton.
<7> The content ratio of the radiation-decomposable compound having a large absorption maximum wavelength and the radiation-decomposable compound having a small absorption wavelength among two or more types having different absorption maximum wavelengths (radiodegradable compound having a large absorption maximum wavelength / absorption) The composition for forming a low dielectric constant film according to <1>, wherein the radiation-decomposable compound having a small wavelength is 1/100 to 100/1.
<8> The content ratio of the radiolytic compound having a large molecular size and the radiolytic compound having a small molecular size among the two types of radiolytic compounds having different molecular sizes (radiolytic compound having a large molecular size) The composition for forming a low dielectric constant film according to the above <2>, wherein the (/ radiolytic compound having a small molecular size) is 1/100 to 100/1.
<9> The content according to <6>, wherein the content of the silicone compound containing a hydrocarbon in the skeleton is 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysiloxane. A composition for forming a dielectric constant film.

本発明によると、従来における諸問題を解決することができ、高強度で低誘電率な膜を形成可能な低誘電率膜形成用組成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the conventional problems can be solved and the composition for low dielectric constant film formation which can form a high intensity | strength and low dielectric constant film | membrane can be provided.

(低誘電率膜形成用組成物)
本発明の低誘電率膜形成用組成物は、ポリシロキサンと、放射線分解性化合物とを少なくとも含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
(Composition for forming low dielectric constant film)
The composition for forming a low dielectric constant film of the present invention contains at least polysiloxane and a radiation-decomposable compound, and further contains other components as necessary.

−ポリシロキサン−
前記ポリシロキサンは、下記一般式(1)で表されるアルコキシシランの加水分解生成物である。
前記一般式(1)において、Xは、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基、及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。nは、0から3までの整数を表す。X又はRで表される基は、更に他の置換基で置換されていてもよい。なお、前記アルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、炭素数1〜8のアルキル基が好ましい。
-Polysiloxane-
The polysiloxane is a hydrolysis product of an alkoxysilane represented by the following general formula (1).
In the general formula (1), X represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. n represents an integer from 0 to 3. The group represented by X or R may be further substituted with another substituent. In addition, there is no restriction | limiting in particular as said alkyl group, Although it can select suitably according to the objective, A C1-C8 alkyl group is preferable.

前記ポリシロキサンとしては、所定の溶剤で希釈可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラアルコキシシランのゾルゲルポリマー、トリアルコキキシシランのゾルゲルポリマー、メチルトリアルコキシシランのゾルゲルポリマー、テトラアルコキシシラン及びトリアルコキシシランのゾルゲルポリマー、テトラアルコキシシラン及びメチルトリアルコキシシランのゾルゲルポリマー、メチルトリアルコキシシラン及びトリアルコキシシランのゾルゲルポリマー、テトラアルコキシシラン及びジメチルアルコキシシランのゾルゲルポリマー、水素シルセスキオキサン、メチルシルセスキオキサン、フッ素含有水素シルセスキオキサン、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The polysiloxane is not particularly limited as long as it can be diluted with a predetermined solvent, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, tetraalkoxysilane sol-gel polymer, trialkoxysilane sol-gel polymer, methyltrimethyl Sol-gel polymer of alkoxysilane, sol-gel polymer of tetraalkoxysilane and trialkoxysilane, sol-gel polymer of tetraalkoxysilane and methyltrialkoxysilane, sol-gel polymer of methyltrialkoxysilane and trialkoxysilane, sol-gel of tetraalkoxysilane and dimethylalkoxysilane Examples thereof include polymers, hydrogen silsesquioxanes, methyl silsesquioxanes, fluorine-containing hydrogen silsesquioxanes, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

−放射線分解性化合物−
前記放射線分解性化合物としては、放射線が照射されると分解・脱離可能なものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、トリアリールセレノニウム塩、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリプロピレン、フェノール化合物、イミダゾール化合物、及び、アダマンタン化合物、等が挙げられる。これらの中でも、下記一般式(2)表されるトリアリールスルホニウム塩、及び下記一般式(3)で表されるジアリールヨードニウム塩は、量子収率が高く、分解後に気体として膜から脱離する点で、特に好ましい。
-Radiolytic compounds-
The radiation-decomposable compound is not particularly limited as long as it can be decomposed and eliminated when irradiated with radiation, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include diaryl iodonium salts and triarylsulfonium. Examples thereof include salts, triarylselenonium salts, acrylic resins, novolac resins, epoxy resins, polyesters, polypropylenes, phenol compounds, imidazole compounds, and adamantane compounds. Among these, the triarylsulfonium salt represented by the following general formula (2) and the diaryl iodonium salt represented by the following general formula (3) have a high quantum yield, and desorb from the film as a gas after decomposition. And particularly preferred.

前記一般式(2)及び前記一般式(3)において、Rは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基又はアルコキシ基の少なくともいずれかを表す。前記アルキル基又は前記アルコキシ基の炭素数としては1〜6のが好ましい。 In the general formula (2) and the general formula (3), each R 2 independently represents at least one of a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched, or cyclic alkyl group or an alkoxy group. Represents. The alkyl group or the alkoxy group preferably has 1 to 6 carbon atoms.

前記放射線分解性化合物は、1種単独で使用してもよいが、2種以上を併用するのが好ましい。2種以上を併用する態様としては、例えば、吸収極大波長が互いに異なる放射線分解性化合物を2種以上併用する態様、分子サイズが互いに異なる放射線分解性化合物を2種以上併用する態様、等が挙げられる。前者の態様の場合、低誘電率膜を製造する際に照射する放射線を2種以上使用可能となり、段階的に孔を形成し多孔質化させることが可能となる。また、後者の場合、低誘電率膜を製造する際に該低誘電率膜における孔のサイズを任意に変えることが可能となる。特に、吸収極大波長及び分子サイズが共に異なる2種以上の放射線分解性化合物を併用した場合、サイズの異なる孔を同一膜に効率的に混在させることができる点で好ましい。   Although the said radiolytic compound may be used individually by 1 type, it is preferable to use 2 or more types together. Examples of the mode in which two or more types are used in combination include a mode in which two or more types of radiolytic compounds having different absorption maximum wavelengths are used in combination, a mode in which two or more types of radiolytic compounds having different molecular sizes are used in combination, and the like. It is done. In the case of the former mode, it is possible to use two or more kinds of radiation to be irradiated when producing the low dielectric constant film, and it becomes possible to form pores in a stepwise manner and to make them porous. In the latter case, the hole size in the low dielectric constant film can be arbitrarily changed when manufacturing the low dielectric constant film. In particular, when two or more kinds of radiation-decomposable compounds having different absorption maximum wavelengths and molecular sizes are used in combination, pores having different sizes can be efficiently mixed in the same film.

なお、前者の態様の場合、吸収極大波長が互いに異なる2種以上の内、吸収極大波長の大きい放射線分解性化合物と、吸収波長の小さい放射線分解性化合物との含有比(吸収極大波長の大きい放射線分解性化合物/吸収波長の小さい放射線分解性化合物)が、1/100〜100/1であるのが好ましい。
また、後者の態様の場合、分子サイズが互いに異なる2種の放射線分解性化合物の内、分子サイズの大きい放射線分解性化合物と、分子サイズの小さい放射線分解性化合物と、の含有比(分子サイズの大きい放射線分解性化合物/分子サイズの小さい放射線分解性化合物)が、1/100〜100/1であるのが好ましい。
In the case of the former mode, the content ratio of the radiation-decomposable compound having a large absorption maximum wavelength and the radiation-decomposable compound having a small absorption wavelength among two or more different absorption maximum wavelengths (radiation having a large absorption maximum wavelength). (Decomposable compound / radiolytic compound having a small absorption wavelength) is preferably 1/100 to 100/1.
In the case of the latter mode, the content ratio (of the molecular size) of the radiolytic compound having a large molecular size and the radiolytic compound having a small molecular size among the two types of radiolytic compounds having different molecular sizes. It is preferable that the ratio (large radiodegradable compound / radiodegradable compound having a small molecular size) is 1/100 to 100/1.

前記放射線分解性化合物の前記低誘電率膜形成用組成物における含有量としては、前記ポリシロキサン100質量部に対し、0.1〜200質量部が好ましく、0.1〜50質量部がより好ましい。
前記含有量が、0.1質量部に満たないと、形成される低誘電率膜における誘電率の低減効果が十分でないことがあり、200質量部を超えると、得られる低誘電率膜の強度が低下することがある。
The content of the radiation-decomposable compound in the composition for forming a low dielectric constant film is preferably 0.1 to 200 parts by mass, more preferably 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysiloxane. .
If the content is less than 0.1 parts by mass, the effect of reducing the dielectric constant in the formed low dielectric constant film may not be sufficient, and if it exceeds 200 parts by mass, the strength of the obtained low dielectric constant film May decrease.

−その他の成分−
前記その他の成分としては、希釈溶剤、骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物、等が挙げられる。
-Other ingredients-
Examples of the other components include a diluent solvent, a silicone compound containing a hydrocarbon in the skeleton, and the like.

前記希釈溶剤としては、前記シロキサン樹脂を溶解可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、オクタン、デカン、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、及び、プロピレングリオールモノプロピロエーテル、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The diluting solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the siloxane resin, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, octane, decane. , Propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物は、前記低誘電率膜形成用組成物に対し、酸やアルカリなどの耐薬品性や耐吸湿性を高める目的で使用され、例えば、ポリジメチルカルボシラン、ポリヒドロメチルカルボシラン、ポリジエチルカルボシラン、ポリヒドロエチルカルボシラン、ポリカルボシラスチレン、ポリフェニルメチルカルボシラン、ポリジフェニルカルボシラン、ポリジメチルシルフェニレンシロキサン、ポリメチルシルフェニレンシロキサン、ポリジエチルシルフェニレンシロキサン、ポリエチルシルフェニレンシロキサン、ポリジプロピルシルフェニレンシロキサン、ポリプロピルシルフェニレンシロキサン、ポリフェニルシルフェニレンシロキサン、ポリジフェニルシルフェニレンシロキサン、ポリフェニルメチルシルフェニレンシロキサン、ポリフェニルエチルシルフェニレンシロキサン、ポリフェニルプロピルシルフェニレンシロキサン、ポリエチルメチルシルフェニレンシロキサン、ポリメチルプロピルシルフェニレンシロキサン、ポリエチルプロピルシルフェニレンシロキサン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。   Silicone compounds containing hydrocarbons in the skeleton are used for the purpose of improving chemical resistance such as acid and alkali and moisture absorption resistance to the low dielectric constant film forming composition, for example, polydimethylcarbosilane, poly Hydromethylcarbosilane, polydiethylcarbosilane, polyhydroethylcarbosilane, polycarbosilastyrene, polyphenylmethylcarbosilane, polydiphenylcarbosilane, polydimethylsilphenylenesiloxane, polymethylsilphenylenesiloxane, polydiethylsilphenylenesiloxane, Polyethylsilphenylenesiloxane, polydipropylsilphenylenesiloxane, polypropylsilphenylenesiloxane, polyphenylsilphenylenesiloxane, polydiphenylsilphenylenesiloxane, polyphenylmethylsilane Phenylene siloxanes, poly phenylethyl silphenylene siloxanes, poly phenylpropyl Lucille polyphenylene siloxane, polyethyl methyl silphenylene siloxane, polymethyl propyl silphenylene siloxane, polyethyl propyl silphenylene siloxanes, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物の前記低誘電率膜形成用組成物における含有量としては、前記ポリシロキサン100質量部に対し、0.1〜200質量部が好ましい。
前記含有量が、0.1質量部未満であると、得られる低誘電率膜の耐薬品性の効果が得られないことがあり、200質量部を超えると、得られる低誘電率膜の強度が低下することがある。
The content of the silicone compound containing hydrocarbon in the skeleton in the composition for forming a low dielectric constant film is preferably 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysiloxane.
When the content is less than 0.1 parts by mass, the chemical resistance effect of the obtained low dielectric constant film may not be obtained. When the content exceeds 200 parts by mass, the strength of the obtained low dielectric constant film is obtained. May decrease.

本発明の低誘電率膜形成用組成物は、低誘電率膜を容易にかつ効率的に形成することができ、各種分野において好適に使用することができ、以下の本発明の低誘電率膜及びその製造方法、半導体装置に特に好適に使用することができる。   The composition for forming a low dielectric constant film of the present invention can form a low dielectric constant film easily and efficiently, and can be suitably used in various fields. And its manufacturing method and semiconductor device can be used particularly preferably.

(低誘電率膜の製造方法)
本発明の低誘電率膜の製造方法においては、基板上に本発明の低誘電率膜形成用組成物を塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜に放射線を照射する。
(Production method of low dielectric constant film)
In the method for producing a low dielectric constant film of the present invention, a coating film is formed by applying the composition for forming a low dielectric constant film of the present invention on a substrate, and the coating film is irradiated with radiation.

−塗布膜−
前記塗布膜は、本発明の低誘電率膜形成用組成物を基板上に塗布することにより形成される。該塗布の方法としては、特に制限はなく、公知の塗布方法、例えば、スピンコート、ディップコート、ニーダーコート、カーテンコート、及び、ブレードコート等が挙げられる。これらの中でも、効率性等の点で、スピンコート、ディップコート等が好ましい。
前記塗布の後、必要に応じて溶媒等を乾燥させることができ、該乾燥の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100〜250℃程度が好ましい。
-Coating film-
The coating film is formed by coating the composition for forming a low dielectric constant film of the present invention on a substrate. There is no restriction | limiting in particular as this application | coating method, For example, a well-known coating method, for example, a spin coat, a dip coat, a kneader coat, a curtain coat, a blade coat etc. are mentioned. Among these, spin coating, dip coating, and the like are preferable in terms of efficiency and the like.
After the application, a solvent or the like can be dried as necessary. The drying temperature is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably about 100 to 250 ° C.

−放射線の照射−
前記放射線の照射は、前記塗布膜に対して行われる。該塗布膜に前記放射線が塗布されると、前記低誘電率膜形成用組成物に含有される放射線分解性化合物が分解・脱離される。該塗布膜が多孔質化する。
前記放射線の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、赤外光、可視光、紫外光、X線、などが好適に挙げられ、本発明においては電子線も前記放射線として照射することができ、同様の効果が得られる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよいが、前記放射線分解性化合物が樹脂である場合には、主鎖断裂のエネルギーを有する光源として紫外光、X線、電子線等を特に好適に使用することができる。
-Irradiation-
The irradiation of the radiation is performed on the coating film. When the radiation is applied to the coating film, the radiolytic compound contained in the composition for forming a low dielectric constant film is decomposed and desorbed. The coating film becomes porous.
The type of radiation is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include infrared light, visible light, ultraviolet light, and X-ray. An electron beam can also be irradiated as the radiation, and the same effect can be obtained. These may be used singly or in combination of two or more, but when the radiolytic compound is a resin, ultraviolet light is used as a light source having the energy of main chain breaking, X-rays, electron beams and the like can be used particularly preferably.

前記放射線を照射した際、前記放射線分解性化合物を効率的に分解・脱離させるためには、該放射線を照射する際の、前記塗布膜の吸光度(照射する放射線の波長(10−1〜10Åにおける吸光度を指す。)が、1.75以下であるのが好ましく、1.25以下であるのがより好ましい。 In order to efficiently decompose and desorb the radiation-decomposable compound when irradiated with the radiation, the absorbance of the coating film (the wavelength of the irradiated radiation (10 −1 to 10 −10) when irradiating the radiation. 6 is the absorbance at Å.) Is preferably 1.75 or less, and more preferably 1.25 or less.

前記放射線の照射においては、例えば、前記低誘電率膜形成用組成物が、吸収極大波長が互いに異なる2種以上の前記放射線分解性化合物を含有している場合には、2種以上の放射線を前記塗布膜に対し照射することにより、前記放射線分解性化合物を種類毎に段階的に前記塗布膜から分解・脱離させることができる。その結果、前記塗布膜を段階的に多孔質化することが可能となる。特に吸収極大波長及び分子サイズが共に異なる2種以上の前記放射線分解性化合物を併用した場合には、サイズの異なる孔を前記塗布膜に効率的に形成することが可能となる。この場合において、先ず、分子サイズの小さい前記放射線分解性化合物が吸収極大を示す波長域の放射線を照射して、該分子サイズの小さい放射線分解性化合物を前記塗布膜から分解・脱離させ、次に、分子サイズの大きい放射線分解性化合物が吸収極大を示す波長域の放射線を照射し、該分子サイズの大きい放射線分解性化合物を前記塗布膜から分解・脱離させる。このとき、該分子サイズの大きな放射線分解性化合物は、前記塗布膜には既に分子サイズの小さい前記放射線分解性化合物の分解・脱離により多数の孔が形成されているため、効率良く脱離可能となり、容易に多孔質化が進む。その結果、低誘電率膜が極めて効率的に得られる。   In the radiation irradiation, for example, when the composition for forming a low dielectric constant film contains two or more kinds of the radiolytic compounds having different absorption maximum wavelengths, two or more kinds of radiations are used. By irradiating the coating film, the radiolytic compound can be decomposed and desorbed from the coating film step by step for each type. As a result, the coating film can be made porous in stages. In particular, when two or more kinds of the radiolytic compounds having different absorption maximum wavelengths and molecular sizes are used in combination, it is possible to efficiently form pores having different sizes in the coating film. In this case, first, the radiation-decomposable compound having a small molecular size is irradiated with radiation in a wavelength range in which the absorption maximum is obtained, and the radiodegradable compound having a small molecular size is decomposed / desorbed from the coating film, and then In addition, the radiation-decomposable compound having a large molecular size is irradiated with radiation in a wavelength range where the absorption maximum is exhibited, and the radiation-decomposable compound having a large molecular size is decomposed / desorbed from the coating film. At this time, the radiodegradable compound having a large molecular size can be efficiently desorbed because a large number of pores are already formed in the coating film due to the decomposition and desorption of the radiodegradable compound having a small molecular size. Thus, the porous structure easily proceeds. As a result, a low dielectric constant film can be obtained very efficiently.

前記塗布膜に前記放射線の照射の前後乃至同時に、必要に応じて熱処理を行うことができる。
前記熱処理を行うと、前記ポリシロキサンの重合を促進させ、該ポリシロキサンを架橋させることができる。
前記熱処理の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、250〜300℃程度が好ましい。
前記熱処理の回数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
The coating film can be heat-treated as necessary before or simultaneously with the irradiation of the radiation.
When the heat treatment is performed, the polymerization of the polysiloxane can be promoted and the polysiloxane can be crosslinked.
There is no restriction | limiting in particular as temperature of the said heat processing, Although it can select suitably according to the objective, About 250-300 degreeC is preferable.
There is no restriction | limiting in particular as the frequency | count of the said heat processing, According to the objective, it can select suitably.

本発明の低誘電率膜の製造方法は、低誘電率膜を高温処理することなく容易に製造することができるので、高速で信頼性の高い半導体装置等に熱ストレスを与えることなく、高品質な半導体装置等の製造に適用することができ、以下の本発明の低誘電率膜、半導体装置等に特に好適である。   Since the low dielectric constant film manufacturing method of the present invention can easily manufacture the low dielectric constant film without subjecting it to high temperature processing, it is possible to achieve high quality without giving thermal stress to a high-speed and highly reliable semiconductor device. The present invention can be applied to the manufacture of a semiconductor device and the like, and is particularly suitable for the following low dielectric constant film and semiconductor device of the present invention.

(低誘電率膜)
本発明の低誘電率膜は、本発明の低誘電率膜の製造方法により製造される。
前記低誘電率膜における孔の径(平均径)としては、低誘電率特性の観点からは、100nm以下が好ましく、80nm以下がより好ましい。
なお、前記孔の径(平均径)は、透過型電子顕微鏡により測定することができる。
前記低誘電率膜の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.05〜5μm程度であるのが好ましい。
本発明の低誘電率膜は、低誘電率特性に優れることから、各種分野において好適に使用することができるが、高速で信頼性の要求される各種のデバイス、例えば、IC、LSI等の高集積度の半導体装置等における安定な層間絶縁膜として特に好適に使用することができる。
(Low dielectric constant film)
The low dielectric constant film of the present invention is produced by the method for producing a low dielectric constant film of the present invention.
The pore diameter (average diameter) in the low dielectric constant film is preferably 100 nm or less and more preferably 80 nm or less from the viewpoint of low dielectric constant characteristics.
The diameter (average diameter) of the holes can be measured with a transmission electron microscope.
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said low dielectric constant film | membrane, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is about 0.05-5 micrometers.
Since the low dielectric constant film of the present invention is excellent in low dielectric constant characteristics, it can be suitably used in various fields. However, various devices requiring high speed and reliability such as ICs, LSIs, etc. It can be particularly suitably used as a stable interlayer insulating film in an integrated semiconductor device or the like.

(半導体装置)
本発明の半導体装置は、本発明の低誘電率膜を層間絶縁膜として有する以外に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択した公知の部材等を有してなり、フラッシュメモリ、DRAM、FRAM、MOSトランジスタ、などが好適に挙げられる。
本発明の半導体装置は、本発明の低誘電率膜を層間絶縁膜として有するため、各層の層間の絶縁性に優れ、高速で信頼性が高く、各種分野において好適に使用することができる。
(Semiconductor device)
The semiconductor device of the present invention is not particularly limited other than having the low dielectric constant film of the present invention as an interlayer insulating film, and has known members and the like appropriately selected according to the purpose, and includes flash memory, DRAM, FRAM And MOS transistors are preferred.
Since the semiconductor device of the present invention has the low dielectric constant film of the present invention as an interlayer insulating film, it has excellent insulating properties between layers, high speed and high reliability, and can be suitably used in various fields.

以下に、本発明の半導体装置の一例について、図1を参照しながら説明する。本発明の半導体装置は、例えば以下のようにして得られる。即ち、図1に示すように、先ず素子間分離膜2で分離され、ソース拡散層5a、ドレイン拡散層5b、及び、サイドウォール絶縁膜3を有するゲート電極4を形成したトランンジスタ層が形成されたシリコンウエハ1上に、層間絶縁膜(リンガラス)6及びストッパー膜7を形成し、電極取り出し用のコンタクトホールを形成する。このコンタクトホールに、スパッタ法でバリア膜8(TiN;50nm)を形成した後、WF及び水素を混合し還元することで導体プラグ(W)9を埋め込み、化学的機械研磨法(CMP)によりビア以外の部分を除去する。 An example of the semiconductor device of the present invention will be described below with reference to FIG. The semiconductor device of the present invention is obtained as follows, for example. That is, as shown in FIG. 1, first, a transistor layer is formed which is separated by the inter-element isolation film 2 to form the source diffusion layer 5a, the drain diffusion layer 5b, and the gate electrode 4 having the sidewall insulating film 3. An interlayer insulating film (phosphorus glass) 6 and a stopper film 7 are formed on the silicon wafer 1 to form contact holes for taking out electrodes. A barrier film 8 (TiN; 50 nm) is formed in this contact hole by a sputtering method, and then a conductive plug (W) 9 is embedded by mixing and reducing WF 6 and hydrogen, and chemical mechanical polishing (CMP) is performed. Remove parts other than vias.

続いて、ストッパー膜7上に、本発明の低誘電率膜形成用組成物を前記塗布方法により塗布し、低誘電率膜10(厚み:450nm)を形成した後、TEOS−SiO(キャップ膜12)を50nm積層させる。このキャップ膜12を、1層目配線パターンを施したレジスト層をマスクとして、CF/CHFガスを原料としたFプラズマによって加工する。 Subsequently, the composition for forming a low dielectric constant film of the present invention is applied onto the stopper film 7 by the coating method to form the low dielectric constant film 10 (thickness: 450 nm), and then TEOS-SiO 2 (cap film). 12) is laminated to 50 nm. The cap film 12 is processed by F plasma using CF 4 / CHF 3 gas as a raw material with the resist layer provided with the first wiring pattern as a mask.

この配線溝に、Cuの絶縁層への拡散バリアとして働くバリア膜8(TiN)(50nm)と、電解メッキの際に電極として働くシード層Cu(50nm)とを、スパッタにより形成する。更に、電解メッキにより銅(600nm)を積層した後、CMPにより配線パターン部以外のメタルを除去し、銅配線14の層を形成する。   In this wiring groove, a barrier film 8 (TiN) (50 nm) serving as a diffusion barrier to the Cu insulating layer and a seed layer Cu (50 nm) serving as an electrode during electrolytic plating are formed by sputtering. Further, after copper (600 nm) is laminated by electrolytic plating, the metal other than the wiring pattern portion is removed by CMP to form a layer of the copper wiring 14.

次に、ビア層及び配線層を同時に形成するデュアルダマシン法について説明する。第1層目配線層上に、Cu拡散防止を目的として、シラン及びアンモニアガスを用い、プラズマCVDにより、拡散防止膜13としてSiN膜(50nm)を形成し、本発明の低誘電率膜形成用組成物を前記塗布方法により塗布し、低誘電率膜10(650nm)を積層する。配線層部分に、シラン及びアンモニアガスを用い、プラズマCVDにより、ストッパー膜7としてSiN膜(50nm)を成膜し、更に、本発明の低誘電率膜形成用組成物を前記塗布方法により塗布し、その上に低誘電率膜10(400nm)を形成する。キャップ膜12(50nm)として、TEOS−SiO膜を積層する。この低誘電率膜10に、ビアパターンを形成したレジスト層をマスクとして、CF/CHFガスを原料としたFプラズマにより、ガス組成を変えることでSiO/低誘電率絶縁膜/SiN/低誘電率絶縁膜/SiNの順に加工する。続いて、第2層目目配線パターンを施したレジスト層をマスクとして、CF/CHFガスを原料としたFプラズマにより加工する。このビアと配線溝に、Cuの絶縁層への拡散バリアとして働くバリア膜8(TiN;50nm)、及び、電解メッキの際に電極として働くシード層Cu(50nm)をスパッタにより形成する。更に、電解メッキにより銅(1400nm)を積層した後、CMPにより配線パターン部以外のメタルを除去し、銅配線14を形成した化学的機械研磨法(CMP)によりビア以外の部分を除去しビア層を形成する。これにより、前記工程を繰り返して、3層配線を形成することができる。このようにして、得られる多層配線において、100万個の連続ビアの歩留まりを90%以上とすることができる。 Next, a dual damascene method for simultaneously forming a via layer and a wiring layer will be described. On the first wiring layer, for the purpose of preventing Cu diffusion, a SiN film (50 nm) is formed as a diffusion preventing film 13 by plasma CVD using silane and ammonia gas, for forming the low dielectric constant film of the present invention. The composition is applied by the above application method, and a low dielectric constant film 10 (650 nm) is laminated. A SiN film (50 nm) is formed as a stopper film 7 by plasma CVD using silane and ammonia gas in the wiring layer portion, and further, the composition for forming a low dielectric constant film of the present invention is applied by the coating method. A low dielectric constant film 10 (400 nm) is formed thereon. A TEOS-SiO 2 film is laminated as the cap film 12 (50 nm). The low dielectric constant film 10 is changed to SiO 2 / low dielectric constant insulating film / SiN / by changing the gas composition by F plasma using CF 4 / CHF 3 gas as a raw material with a resist layer having a via pattern formed as a mask. Processing is performed in the order of low dielectric constant insulating film / SiN. Subsequently, using the resist layer provided with the second-layer wiring pattern as a mask, processing is performed by F plasma using CF 4 / CHF 3 gas as a raw material. A barrier film 8 (TiN; 50 nm) serving as a diffusion barrier to the Cu insulating layer and a seed layer Cu (50 nm) serving as an electrode during electrolytic plating are formed by sputtering in the via and the wiring groove. Further, after copper (1400 nm) is laminated by electrolytic plating, the metal other than the wiring pattern portion is removed by CMP, and the portions other than the via are removed by chemical mechanical polishing (CMP) in which the copper wiring 14 is formed. Form. Thereby, the above process can be repeated to form a three-layer wiring. Thus, in the obtained multilayer wiring, the yield of 1 million continuous vias can be 90% or more.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
−低誘電率膜形成用組成物の調製−
テトラエトキシシラン20.8g(0.1mol)、メチルトリエトキシシラン17.8g(0.1mol)、及びメチルイソブチルケトン39.6gの200mlを反応容器に仕込み、ここに、400ppmの硝酸水16.2g(0.9mol)を10分間で滴下し、滴下終了後2時間の熟成反応を行った。次に、硫酸マグネシウム5gを添加し、過剰の水分を除去した後、ロータリーエバポレータにて熟成反応により生成したエタノールを、反応溶液が50mlになるまで除去した。得られた反応溶液にメチルイソブチルケトンを20ml添加し、200℃のオーブンによりメチルイソブチルケトンを除去し、固形分濃度17.4質量%の組成物を作製した。この組成物に、ポリメチルメタクリレートを1.68g(ポリシロキサン100質量部に対し、5質量部)添加し、低誘電率膜形成用組成物を作製した。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
Example 1
-Preparation of composition for forming low dielectric constant film-
200 ml of 20.8 g (0.1 mol) of tetraethoxysilane, 17.8 g (0.1 mol) of methyltriethoxysilane, and 39.6 g of methyl isobutyl ketone were charged into a reaction vessel, and 16.2 g of 400 ppm nitric acid solution was added thereto. (0.9 mol) was added dropwise over 10 minutes, and an aging reaction was carried out for 2 hours after the completion of the addition. Next, 5 g of magnesium sulfate was added to remove excess water, and then the ethanol produced by the aging reaction was removed with a rotary evaporator until the reaction solution reached 50 ml. 20 ml of methyl isobutyl ketone was added to the obtained reaction solution, and methyl isobutyl ketone was removed by an oven at 200 ° C. to prepare a composition having a solid content concentration of 17.4% by mass. To this composition, 1.68 g of polymethyl methacrylate (5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polysiloxane) was added to prepare a composition for forming a low dielectric constant film.

−低誘電率膜の製造−
得られた低誘電率膜形成用組成物を、シリコンウエハ上に、スピンコート(3000回転、20秒間)して塗布膜を形成した後、200℃で乾燥させ、250℃で60分間アニールを行った。その後、該塗布膜に対し、波長172nmの紫外線照射を3分間照射して低誘電率膜を製造した。このとき、放射線(紫外線)照射前の塗布膜における吸光度を、紫外・可視分光光度計(機械名;U−3200、日立社製)を用いて公知の吸光度測定方法により測定した。また、同様に、放射線(紫外線)照射前の塗布膜に、1mmのAu電極を形成し、容量測定することにより該塗布膜の誘電率を測定・算出した。また、得られた低誘電率膜における誘電率を前述と同様にして測定した。また、該低誘電率膜における孔の径を、透過型電子顕微鏡(TEM)により測定した。これらの結果を表1に示す。
-Production of low dielectric constant film-
The obtained composition for forming a low dielectric constant film is spin-coated (3000 rpm, 20 seconds) on a silicon wafer to form a coating film, dried at 200 ° C., and annealed at 250 ° C. for 60 minutes. It was. Thereafter, the coating film was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 172 nm for 3 minutes to produce a low dielectric constant film. At this time, the absorbance in the coating film before irradiation with radiation (ultraviolet rays) was measured by a known absorbance measurement method using an ultraviolet / visible spectrophotometer (machine name: U-3200, manufactured by Hitachi). Similarly, a 1 mm Au electrode was formed on the coating film before irradiation with radiation (ultraviolet rays), and the dielectric constant of the coating film was measured and calculated by measuring the capacitance. Further, the dielectric constant of the obtained low dielectric constant film was measured in the same manner as described above. Moreover, the diameter of the hole in the low dielectric constant film was measured by a transmission electron microscope (TEM). These results are shown in Table 1.

(実施例2)
−低誘電率膜形成用組成物の調製−
実施例1において、ポリメチルメタクリレート1.68g(5質量部)を、トリアジン誘導体2.5g(10質量部)に代えた以外は、実施例1と同様にして低誘電率膜形成用組成物を調製した。
(Example 2)
-Preparation of composition for forming low dielectric constant film-
In Example 1, a composition for forming a low dielectric constant film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.68 g (5 parts by mass) of polymethyl methacrylate was replaced with 2.5 g (10 parts by mass) of the triazine derivative. Prepared.

−低誘電率膜の製造−
得られた低誘電率膜形成用組成物を用い、実施例1において、照射した放射線(波長172nmの紫外線)を波長400nmの可視光線に代え、照射時間を5分間とした以外は、実施例1と同様にして低誘電率膜を製造し、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示した。
-Production of low dielectric constant film-
Using the obtained composition for forming a low dielectric constant film, in Example 1, the irradiated radiation (ultraviolet light having a wavelength of 172 nm) was replaced with visible light having a wavelength of 400 nm, and the irradiation time was set to 5 minutes. A low dielectric constant film was produced in the same manner as in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
-低誘電率膜形成用組成物の調製−
メチルトリエトキシシラン17.8g(0.1mol)、トリエトキシシラン16.4g(0.1mol)、及びメチルイソブチルケトン37.2gの200mlを反応容器に仕込み、ここに、400ppmの硝酸水16.2g(0.9mol)を10分間で滴下し、滴下終了後2時間の熟成反応を行った。次に、硫酸マグネシウム5gを添加し、過剰の水分を除去した後、ロータリーエバポレータにて熟成反応により生成したエタノールを、反応溶液が50mlになるまで除去した。得られた反応溶液にメチルイソブチルケトンを20ml添加し、200℃のオーブンによりメチルイソブチルケトンを除去し、固形分濃度15.8質量%の組成物を得た。この組成物に、ポリメチルメタクリレート1.68g(ポリシロキサン100質量部に対し、5質量部)を添加し、低誘電率膜形成用組成物を調製した。
(Example 3)
-Preparation of a composition for forming a low dielectric constant film-
200 ml of 17.8 g (0.1 mol) of methyltriethoxysilane, 16.4 g (0.1 mol) of triethoxysilane, and 37.2 g of methylisobutylketone are charged into a reaction vessel, and there are added 16.2 g of 400 ppm nitric acid solution. (0.9 mol) was added dropwise over 10 minutes, and an aging reaction was carried out for 2 hours after the completion of the addition. Next, 5 g of magnesium sulfate was added to remove excess water, and then the ethanol produced by the aging reaction was removed with a rotary evaporator until the reaction solution reached 50 ml. 20 ml of methyl isobutyl ketone was added to the obtained reaction solution, and methyl isobutyl ketone was removed by an oven at 200 ° C. to obtain a composition having a solid content concentration of 15.8% by mass. To this composition, 1.68 g of polymethyl methacrylate (5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polysiloxane) was added to prepare a composition for forming a low dielectric constant film.

−低誘電率膜の製造−
得られた低誘電率膜形成用組成物を用い、実施例1と同様にして、低誘電率膜を形成し、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示した。
-Production of low dielectric constant film-
Using the obtained composition for forming a low dielectric constant film, a low dielectric constant film was formed in the same manner as in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
−低誘電率膜形成用組成物の調製−
実施例3において、ポリメチルメタクリレート1.68g(5質量部)をトリアジン誘導体2.5g(10質量部)に代えた以外は、実施例3と同様にして低誘電率膜形成用組成物を調製した。
Example 4
-Preparation of composition for forming low dielectric constant film-
A composition for forming a low dielectric constant film was prepared in the same manner as in Example 3, except that 1.68 g (5 parts by mass) of polymethyl methacrylate was replaced with 2.5 g (10 parts by mass) of the triazine derivative. did.

−低誘電率膜の製造−
得られた低誘電率膜形成用組成物を用い、実施例3の「低誘電率膜の形成・吸光度、誘電率測定」において、照射した放射線(波長172nmの紫外線)を波長400nmの可視光線に代え、照射時間を5分間に代えた以外は、実施例1と同様にして低誘電率膜を製造し、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示した。
-Production of low dielectric constant film-
Using the obtained composition for forming a low dielectric constant film, the irradiated radiation (ultraviolet light having a wavelength of 172 nm) was converted into visible light having a wavelength of 400 nm in “Formation of low dielectric constant film / absorbance and dielectric constant measurement” in Example 3. Instead, a low dielectric constant film was produced in the same manner as in Example 1 except that the irradiation time was changed to 5 minutes, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1において、ポリメチルメタクリレートを添加しなかった以外は、実施例1と同様にした。その結果を表1に示した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, it was carried out similarly to Example 1 except not having added polymethylmethacrylate. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
実施例3において、ポリメチルメタクリレートを添加しなかった以外は、実施例3と同様にした。その結果を表1に示した。
(Comparative Example 2)
In Example 3, it carried out similarly to Example 3 except not having added polymethylmethacrylate. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
実施例3において、照射した放射線(波長172nmの紫外線)を波長365nmの紫外線に代え、照射時間を10分間に代えた以外は、実施例3と同様にして低誘電率膜を製造し、実施例3と同様の評価を行った。その結果を表2に示した。
(Example 5)
In Example 3, a low dielectric constant film was produced in the same manner as in Example 3 except that the irradiated radiation (ultraviolet light having a wavelength of 172 nm) was replaced with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and the irradiation time was changed to 10 minutes. Evaluation similar to 3 was performed. The results are shown in Table 2.

(実施例6)
−低誘電率膜形成用組成物の調製−
実施例3において、ポリメチルメタクリレート1.68gを、トリアリールスルホニウム誘導体2.1g(5質量部)に代えた以外は、実施例3と同様にして低誘電率膜形成用組成物を調製した。
(Example 6)
-Preparation of composition for forming low dielectric constant film-
In Example 3, a composition for forming a low dielectric constant film was prepared in the same manner as in Example 3 except that 1.68 g of polymethyl methacrylate was replaced with 2.1 g (5 parts by mass) of the triarylsulfonium derivative.

−低誘電率膜の製造−
実施例3において、照射した放射線(波長172nmの紫外線)を波長254nmの紫外線に代え、照射時間を1分間に代えた以外は、実施例3と同様にして、低誘電率膜を製造し、実施例3と同様の評価を行った。その結果を表2に示した。
-Production of low dielectric constant film-
In Example 3, a low dielectric constant film was produced in the same manner as in Example 3 except that the irradiated radiation (ultraviolet light having a wavelength of 172 nm) was replaced with ultraviolet light having a wavelength of 254 nm and the irradiation time was changed to 1 minute. Evaluation similar to Example 3 was performed. The results are shown in Table 2.

(実施例7)
−低誘電率膜形成用組成物の調製−
実施例3において、更にトリアリールスルホニウム誘導体2.1g(5質量部)を添加した以外は、実施例3と同様にして低誘電率膜形成用組成物を調製した。
(Example 7)
-Preparation of composition for forming low dielectric constant film-
A composition for forming a low dielectric constant film was prepared in the same manner as in Example 3 except that 2.1 g (5 parts by mass) of a triarylsulfonium derivative was further added.

−低誘電率膜の製造−
実施例3において、波長172nmの紫外線照射を3分間照射したことを、波長254nmの紫外線を1分間照射した後、波長365nmの紫外線を10分間照射したことに代えた以外は、実施例3と同様にして低誘電率膜を製造し、実施例3と同様の評価を行った。その結果を表2に示した。
-Production of low dielectric constant film-
Example 3 is the same as Example 3 except that irradiation with ultraviolet light with a wavelength of 172 nm was irradiated for 3 minutes, irradiation with ultraviolet light with a wavelength of 254 nm for 1 minute, and irradiation with ultraviolet light with a wavelength of 365 nm for 10 minutes. Then, a low dielectric constant film was produced and evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 2.

なお、表2の「吸光度」において、実施例7では、波長254nmの紫外線を1分間照射する前の被膜における吸光度が「(1)2.5」、波長365nmの紫外線を10分間照射する前の被膜における吸光度が「(2)2.0」であることを示している。   In Table 2, “absorbance” indicates that in Example 7, the absorbance of the film before irradiating ultraviolet light with a wavelength of 254 nm for 1 minute is “(1) 2.5”, and before irradiation with ultraviolet light with a wavelength of 365 nm for 10 minutes. It shows that the absorbance of the film is “(2) 2.0”.

(実施例8)
本発明の低誘電率膜形成用組成物を用いて製造した本発明の低誘電率膜を備えた本発明の半導体装置を以下のようにして得た。即ち、図1に示すように、先ず、素子間分離膜2で分離され、ソース拡散層5a、ドレイン拡散層5b、及び、サイドウォール絶縁膜3を有するゲート電極4を形成したトランンジスタ層が形成されたシリコンウエハ1上に、層間絶縁膜(リンガラス)6及びストッパー膜7を形成し、電極取り出し用のコンタクトホールを形成した。このコンタクトホールに、スパッタ法でバリア膜8(TiN;50nm)を形成した後、WF及び水素を混合し還元することにより導体プラグ(W)9を埋め込み、化学的機械研磨法(CMP)によりビア以外の部分を除去した。
(Example 8)
A semiconductor device of the present invention comprising the low dielectric constant film of the present invention produced using the composition for forming a low dielectric constant film of the present invention was obtained as follows. That is, as shown in FIG. 1, first, a transistor layer formed by forming the gate electrode 4 having the source diffusion layer 5a, the drain diffusion layer 5b, and the sidewall insulating film 3 separated by the inter-element isolation film 2 is formed. An interlayer insulating film (phosphorus glass) 6 and a stopper film 7 were formed on the silicon wafer 1 thus formed, and contact holes for taking out the electrodes were formed. A barrier film 8 (TiN; 50 nm) is formed in the contact hole by sputtering, and then a conductive plug (W) 9 is embedded by mixing and reducing WF 6 and hydrogen, and chemical mechanical polishing (CMP) is performed. Parts other than vias were removed.

続いて、ストッパー膜7上に、実施例4の低誘電率膜形成用組成物を用い、実施例4と同様にして低誘電率膜10(厚み:450nm)を形成した後、TEOS−SiO(キャップ膜12)を50nm積層させた。このキャップ膜12を、1層目配線パターンを施したレジスト層をマスクとして、CF/CHFガスを原料としたFプラズマによって加工した。 Subsequently, a low dielectric constant film 10 (thickness: 450 nm) was formed on the stopper film 7 in the same manner as in Example 4 using the composition for forming a low dielectric constant film of Example 4, and then TEOS-SiO 2. (Cap film 12) was laminated by 50 nm. The cap film 12 was processed by F plasma using CF 4 / CHF 3 gas as a raw material with the resist layer provided with the first wiring pattern as a mask.

この配線溝に、Cuの絶縁層への拡散バリアとして働くバリア膜8(TiN)(50nm)と、電解メッキの際に電極として働くシード層Cu(50nm)とを、スパッタにより形成した。更に、電解メッキにより銅(600nm)を積層した後、CMPにより配線パターン部以外のメタルを除去し、銅配線14の層を形成した。   In this wiring groove, a barrier film 8 (TiN) (50 nm) serving as a diffusion barrier to an insulating layer of Cu and a seed layer Cu (50 nm) serving as an electrode during electrolytic plating were formed by sputtering. Furthermore, after copper (600 nm) was laminated by electrolytic plating, the metal other than the wiring pattern portion was removed by CMP to form a layer of copper wiring 14.

次に、ビア層及び配線層を同時に形成するデュアルダマシン法について説明する。第1層目配線層上に、Cu拡散防止を目的として、シラン及びアンモニアガスを用い、プラズマCVDにより、拡散防止膜13としてSiN膜(50nm)を形成し、実施例4の低誘電率膜形成用組成物を用い、実施例4と同様にして低誘電率膜10(650nm)を形成し積層した。配線層部分に、シラン及びアンモニアガスを用い、プラズマCVDにより、ストッパー膜7としてSiN膜(50nm)を成膜し、更に実施例4の低誘電率膜形成用組成物を用い、実施例4と同様にしてその上に低誘電率膜10(400nm)を形成した。キャップ膜12(50nm)として、TEOS−SiO膜を積層した。この低誘電率膜10に、ビアパターンを形成したレジスト層をマスクとして、CF/CHFガスを原料としたFプラズマにより、ガス組成を変えることでSiO/低誘電率絶縁膜/SiN/低誘電率絶縁膜/SiNの順に加工した。続いて、第2層目目配線パターンを施したレジスト層をマスクとして、CF/CHFガスを原料としたFプラズマにより加工した。このビアと配線溝に、Cuの絶縁層への拡散バリアとして働くバリア膜8(TiN;50nm)、及び電解メッキの際に電極として働くシード層Cu(50nm)をスパッタにより形成した。更に、電解メッキにより銅(1400nm)を積層した後、CMPにより配線パターン部以外のメタルを除去し、銅配線14を形成した化学的機械研磨法(CMP)によりビア以外の部分を除去しビア層を形成した。これにより、前記工程を繰り返して、3層配線を形成した。以上のようにして、得た半導体装置における多層配線では、100万個の連続ビアの歩留まりを90%以上とすることができた。 Next, a dual damascene method for simultaneously forming a via layer and a wiring layer will be described. On the first wiring layer, a SiN film (50 nm) is formed as the diffusion prevention film 13 by plasma CVD using silane and ammonia gas for the purpose of preventing Cu diffusion, and the low dielectric constant film formation of Example 4 is formed. A low dielectric constant film 10 (650 nm) was formed and laminated in the same manner as in Example 4 using the composition for use. A SiN film (50 nm) is formed as a stopper film 7 by plasma CVD using silane and ammonia gas in the wiring layer portion, and the low dielectric constant film forming composition of Example 4 is used. Similarly, a low dielectric constant film 10 (400 nm) was formed thereon. A TEOS-SiO 2 film was laminated as the cap film 12 (50 nm). The low dielectric constant film 10 is changed to SiO 2 / low dielectric constant insulating film / SiN / by changing the gas composition by F plasma using CF 4 / CHF 3 gas as a raw material with a resist layer having a via pattern formed as a mask. The low dielectric constant insulating film / SiN were processed in this order. Subsequently, using the resist layer provided with the second-layer wiring pattern as a mask, processing was performed by F plasma using CF 4 / CHF 3 gas as a raw material. A barrier film 8 (TiN; 50 nm) serving as a diffusion barrier to the Cu insulating layer and a seed layer Cu (50 nm) serving as an electrode during electrolytic plating were formed by sputtering in the via and the wiring groove. Further, after copper (1400 nm) is laminated by electrolytic plating, the metal other than the wiring pattern portion is removed by CMP, and the portions other than the via are removed by chemical mechanical polishing (CMP) in which the copper wiring 14 is formed. Formed. Thus, the above process was repeated to form a three-layer wiring. As described above, in the multilayer wiring in the obtained semiconductor device, the yield of 1 million continuous vias could be 90% or more.

ここで、本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
(付記1) 下記一般式(1)で表されるアルコキシシランの加水分解生成物であるポリシロキサンと、放射線分解性化合物とを、少なくとも含有することを特徴とする低誘電率膜形成用組成物。
前記一般式(1)において、Xは、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基、及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。nは、0から3までの整数を表す。
(付記2) 放射線分解性化合物の含有量が、ポリシロキサン100質量部に対し、0.1〜200質量部である付記1に記載の低誘電率膜形成用組成物。
(付記3) 放射線分解性化合物が、下記一般式(2)表されるトリアリールスルホニウム塩、及び下記一般式(3)で表されるジアリールヨードニウム塩の少なくともいずれかから選択される付記1又は2に記載の低誘電率膜形成用組成物。
前記一般式(2)及び前記一般式(3)において、Rは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、及び、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基又はアルコキシ基の少なくともいずれかを表す。
(付記4) 吸収極大波長が互いに異なる2種以上の放射線分解性化合物を含有する付記1から3のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物。
(付記5) 分子サイズが互いに異なる2種以上の放射線分解性化合物を含有する付記1から4のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物。
(付記6) 骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物を含有する付記1から5のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物。
(付記7) 吸収極大波長が互いに異なる2種以上の内、吸収極大波長の大きい放射線分解性化合物と、吸収波長の小さい放射線分解性化合物との含有比(吸収極大波長の大きい放射線分解性化合物/吸収波長の小さい放射線分解性化合物)が、1/100〜100/1である付記4に記載の低誘電率膜形成用組成物。
(付記8) 分子サイズが互いに異なる2種の放射線分解性化合物の内、分子サイズの大きい放射線分解性化合物と、分子サイズの小さい放射線分解性化合物と、の含有比(分子サイズの大きい放射線分解性化合物/分子サイズの小さい放射線分解性化合物)が、1/100〜100/1である付記5に記載の低誘電率膜形成用組成物。
(付記9) 骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物の低誘電率膜形成用組成物における含有量が、ポリシロキサン100質量部に対し、0.1〜200質量部である付記6に記載の低誘電率膜形成用組成物。
(付記10) 基板上に付記1から9のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物を塗布し塗布膜を形成し、該塗布膜に放射線を照射することを特徴とする低誘電率膜の製造方法。
(付記11) 塗布膜に熱処理を行う付記10に記載の低誘電率膜の製造方法。
(付記12) 熱処理が250〜300℃で行われる付記11に記載の低誘電率膜の製造方法。
(付記13) 放射線が、赤外光、可視光、紫外光、X線、及び電子線から選択される付記10から12のいずれかに記載の低誘電率膜の製造方法。
(付記14) 塗布膜における、照射する放射線の波長(10−1〜10Åにおける吸光度を指す。)に対する吸光度が、1.75以下である付記10から13のいずれかに記載の低誘電率膜の製造方法。
(付記15) 2種以上の放射線を照射する付記10から14のいずれかに記載の低誘電率膜の製造方法。
(付記16) 付記10から15のいずれかに記載の低誘電率膜の製造方法により形成される低誘電率膜。
(付記17) 径100nm以下の孔を複数有する付記16に記載の低誘電率膜。
(付記18) 付記18又は19に記載の低誘電率膜を層間絶縁膜として有することを特徴とする半導体装置。
Here, it will be as follows if the preferable aspect of this invention is appended.
(Supplementary Note 1) A composition for forming a low dielectric constant film, comprising at least polysiloxane which is a hydrolysis product of alkoxysilane represented by the following general formula (1) and a radiation-decomposable compound: .
In the general formula (1), X represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. n represents an integer from 0 to 3.
(Additional remark 2) The composition for low dielectric constant film formation of Additional remark 1 whose content of a radiation decomposable compound is 0.1-200 mass parts with respect to 100 mass parts of polysiloxane.
(Supplementary note 3) Supplementary note 1 or 2, wherein the radiolytic compound is selected from at least one of a triarylsulfonium salt represented by the following general formula (2) and a diaryliodonium salt represented by the following general formula (3) 2. A composition for forming a low dielectric constant film according to 1.
In the general formula (2) and the general formula (3), each R 2 independently represents at least one of a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, or an alkoxy group. Represents.
(Additional remark 4) The composition for low dielectric constant film formation in any one of Additional remark 1 to 3 containing 2 or more types of radiation-decomposable compounds from which absorption maximum wavelength mutually differs.
(Additional remark 5) The composition for low dielectric constant film formation in any one of Additional remark 1 to 4 containing 2 or more types of radiation-decomposable compounds from which molecular size mutually differs.
(Additional remark 6) The composition for low-dielectric-constant film formation in any one of additional remark 1 to 5 containing the silicone compound which contains hydrocarbon in frame | skeleton.
(Supplementary note 7) Among two or more kinds of absorption maximum wavelengths different from each other, the content ratio of a radiolytic compound having a large absorption maximum wavelength and a radiolytic compound having a small absorption wavelength (radiolytic compound having a large absorption maximum wavelength / The composition for forming a low dielectric constant film according to supplementary note 4, wherein the radiation-decomposable compound having a small absorption wavelength is 1/100 to 100/1.
(Supplementary Note 8) The content ratio of a radiodegradable compound having a large molecular size and a radiodegradable compound having a small molecular size among two types of radiodegradable compounds having different molecular sizes (radiolytic properties having a large molecular size) The composition for forming a low dielectric constant film according to appendix 5, wherein the compound / radiolytic compound having a small molecular size is 1/100 to 100/1.
(Supplementary note 9) The low dielectric constant according to supplementary note 6, wherein the content of the silicone compound containing a hydrocarbon in the skeleton is 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysiloxane. Composition for forming a rate film.
(Additional remark 10) The low dielectric constant characterized by apply | coating the composition for low-dielectric-constant film formation in any one of Additional remark 1 to 9 on a board | substrate, forming a coating film, and irradiating this coating film with a radiation A method for producing a membrane.
(Additional remark 11) The manufacturing method of the low dielectric constant film of Additional remark 10 which heat-processes to a coating film.
(Additional remark 12) The manufacturing method of the low dielectric constant film of Additional remark 11 which heat-processes at 250-300 degreeC.
(Supplementary note 13) The method for producing a low dielectric constant film according to any one of supplementary notes 10 to 12, wherein the radiation is selected from infrared light, visible light, ultraviolet light, X-rays, and an electron beam.
(Additional remark 14) The low dielectric constant in any one of Additional remark 10 to 13 whose light absorbency with respect to the wavelength (The light absorbency in 10 < -1 > -10 < 6 > Å) of the radiation to irradiate is 1.75 or less. A method for producing a membrane.
(Additional remark 15) The manufacturing method of the low dielectric constant film | membrane in any one of additional remark 10 to 14 which irradiates 2 or more types of radiation.
(Supplementary Note 16) A low dielectric constant film formed by the method for producing a low dielectric constant film according to any one of Supplementary Notes 10 to 15.
(Supplementary note 17) The low dielectric constant film according to supplementary note 16, having a plurality of holes having a diameter of 100 nm or less.
(Supplementary Note 18) A semiconductor device having the low dielectric constant film according to Supplementary Note 18 or 19 as an interlayer insulating film.

図1は、本発明の低誘電率膜を用いた本発明の半導体装置の一例を示す概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an example of the semiconductor device of the present invention using the low dielectric constant film of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・シリコンウエハ
2・・・素子間分離膜
3・・・サイドウォール絶縁膜
4・・・ゲート電極
5a・・ソース拡散層
5b・・ドレイン拡散層
6・・・層間絶縁膜(リンガラス)
7・・・ストッパー膜
8・・・バリア膜
9・・・導体プラグ(W)
10・・低誘電率膜
12・・キャップ膜
13・・拡散防止膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon wafer 2 ... Interelement isolation film 3 ... Side wall insulating film 4 ... Gate electrode 5a ... Source diffusion layer 5b ... Drain diffusion layer 6 ... Interlayer insulating film (phosphorus glass) )
7: Stopper film 8 ... Barrier film 9 ... Conductor plug (W)
10 .... Low dielectric constant film 12 .... Cap film 13 .... Diffusion prevention film

Claims (9)

下記一般式(1)で表されるアルコキシシランの加水分解生成物であるポリシロキサンと、吸収極大波長が互いに異なる2種以上の放射線分解性化合物とを、少なくとも含有することを特徴とする低誘電率膜形成用組成物。
前記一般式(1)において、Xは、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基、及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。nは、0から3までの整数を表す。
A low dielectric constant comprising at least a polysiloxane which is a hydrolysis product of an alkoxysilane represented by the following general formula (1) and two or more kinds of radiation-decomposable compounds having different absorption maximum wavelengths. Composition for forming a rate film.
In the general formula (1), X represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. n represents an integer from 0 to 3.
下記一般式(1)で表されるアルコキシシランの加水分解生成物であるポリシロキサンと、分子サイズが互いに異なる2種以上の放射線分解性化合物とを、少なくとも含有することを特徴とする低誘電率膜形成用組成物。
前記一般式(1)において、Xは、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基、及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。nは、0から3までの整数を表す。
Low dielectric constant characterized by containing at least polysiloxane which is a hydrolysis product of alkoxysilane represented by the following general formula (1) and two or more kinds of radiation decomposable compounds having different molecular sizes Film forming composition.
In the general formula (1), X represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. n represents an integer from 0 to 3.
下記一般式(1)で表されるアルコキシシランの加水分解生成物であるポリシロキサンと、吸収極大波長及び分子サイズが共に異なる2種以上の放射線分解性化合物とを、少なくとも含有することを特徴とする低誘電率膜形成用組成物。
前記一般式(1)において、Xは、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、ビニル基、及び脂環族基の少なくともいずれかを表す。nは、0から3までの整数を表す。
It contains polysiloxane which is a hydrolysis product of alkoxysilane represented by the following general formula (1) and at least two or more kinds of radiation-decomposable compounds having different absorption maximum wavelengths and molecular sizes. A composition for forming a low dielectric constant film.
In the general formula (1), X represents at least one of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. R represents at least one of a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, and an alicyclic group. n represents an integer from 0 to 3.
放射線分解性化合物の低誘電率膜形成用組成物における含有量が、ポリシロキサン100質量部に対し、0.1〜200質量部である請求項1から3のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物。 The low dielectric constant film according to any one of claims 1 to 3, wherein a content of the radiation decomposable compound in the composition for forming a low dielectric constant film is 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysiloxane. Forming composition. 放射線分解性化合物が、下記一般式(2)表されるトリアリールスルホニウム塩、及び下記一般式(3)で表されるジアリールヨードニウム塩の少なくともいずれかから選択される請求項1から4のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物。
前記一般式(2)及び前記一般式(3)において、Rは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、及び、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基又はアルコキシ基の少なくともいずれかを表す。
The radiodegradable compound is selected from at least one of a triarylsulfonium salt represented by the following general formula (2) and a diaryliodonium salt represented by the following general formula (3). 2. A composition for forming a low dielectric constant film according to 1.
In the general formula (2) and the general formula (3), each R 2 independently represents at least one of a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, or an alkoxy group. Represents.
骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物を含有する請求項1から5のいずれかに記載の低誘電率膜形成用組成物。 The composition for forming a low dielectric constant film according to any one of claims 1 to 5, comprising a silicone compound containing a hydrocarbon in the skeleton. 吸収極大波長が互いに異なる2種以上の内、吸収極大波長の大きい放射線分解性化合物と、吸収波長の小さい放射線分解性化合物との含有比(吸収極大波長の大きい放射線分解性化合物/吸収波長の小さい放射線分解性化合物)が、1/100〜100/1である請求項1に記載の低誘電率膜形成用組成物。 The content ratio of a radiation-decomposable compound having a large absorption maximum wavelength and a radiation-decomposable compound having a small absorption wavelength among two or more types having different absorption maximum wavelengths (radiodegradable compound having a large absorption maximum wavelength / small absorption wavelength) The composition for forming a low dielectric constant film according to claim 1, wherein the radiation-decomposable compound is 1/100 to 100/1. 分子サイズが互いに異なる2種の放射線分解性化合物の内、分子サイズの大きい放射線分解性化合物と、分子サイズの小さい放射線分解性化合物と、の含有比(分子サイズの大きい放射線分解性化合物/分子サイズの小さい放射線分解性化合物)が、1/100〜100/1である請求項2に記載の低誘電率膜形成用組成物。 Of the two types of radiolytic compounds having different molecular sizes, the content ratio of the radiolytic compound having a large molecular size and the radiolytic compound having a small molecular size (radiolytic compound having a large molecular size / molecular size) The composition for forming a low dielectric constant film according to claim 2, wherein the radiation decomposable compound) is 1/100 to 100/1. 骨格に炭化水素を含むシリコーン化合物の低誘電率膜形成用組成物における含有量が、ポリシロキサン100質量部に対し、0.1〜200質量部である請求項6に記載の低誘電率膜形成用組成物。 The low dielectric constant film formation according to claim 6, wherein the content of the silicone compound containing a hydrocarbon in the skeleton in the composition for forming a low dielectric constant film is 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polysiloxane. Composition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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