JP3590776B2 - Circuit board and its manufacturing method - Google Patents

Circuit board and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP3590776B2
JP3590776B2 JP2001090876A JP2001090876A JP3590776B2 JP 3590776 B2 JP3590776 B2 JP 3590776B2 JP 2001090876 A JP2001090876 A JP 2001090876A JP 2001090876 A JP2001090876 A JP 2001090876A JP 3590776 B2 JP3590776 B2 JP 3590776B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diamond
film
fine particles
circuit board
cross
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001090876A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002289604A (en
Inventor
弘之 坂上
隆行 高萩
正三 新宮原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Agency
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Science and Technology Agency filed Critical Japan Science and Technology Agency
Priority to JP2001090876A priority Critical patent/JP3590776B2/en
Publication of JP2002289604A publication Critical patent/JP2002289604A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3590776B2 publication Critical patent/JP3590776B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高集積度で高速動作のできる半導体集積回路用の回路基板およびその製造方法に関し、特にダイヤモンド微粒子を結合したポーラス(多孔質)構造の膜により低誘電率化を図った回路基板およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体超LSI デバイスでは、配線の微細化・高集積化に伴い、回路基板中につくられる配線を通過する信号の遅延が大きな問題となっている。特にロジックなどの高速デバイスにおいては、配線の抵抗や分布容量によるRC遅延が最大の課題となっており、なかでも分布容量を小さくするために、配線間の絶縁材料に低誘電率の材料を用いることが必要とされている。
【0003】
従来、半導体集積回路内の多層配線間の絶縁材料として、フッ素や有機物を添加したシリカ膜(SiO)が低誘電率膜として使用されている。また、さらなる低誘電率化のために絶縁膜を低密度化する方法として、発泡性を有する有機シリカ材料を熱処理したものや、シリカ微粒子を積層して形成したポーラス状シリカ膜や、シリカを含まない有機系高分子材料の使用などが検討されている。
【0004】
しかし、シリカ系の材料は2種以上の原子で構成され、しかも電気陰性度の高い酸素原子を主成分として含んでいることから、誘電率を高くする要因の一つである大きな配向分極が残るため、低誘電率化には限界がある。また有機系高分子材料の場合、配向分極を小さくして低誘電率化することは可能であっても、有機高分子の熱分解温度が本質的に低いことから、回路基板に必要な耐熱温度を上げることが難しいという問題がある。
【0005】
さらに、シリカ微粒子積層によるポーラス状シリカ膜の場合は、使用する粒子が非晶質のため粒子形状が多様性を持ち、また粒子サイズの分散を小さくすることが困難であるため、ナノポア(ナノメートル程度の径をもつ細孔)が相互に広範囲にわたって連続しやすくなり、細孔同士がつながって、回路基板に必要な機械的強度を低下させる点に問題がある。
【0006】
一方、最近になり、粒子形状分散が小さくてほぼ均一な粒径を持つダイヤモンド微粒子を低コストで製造する技術が開発されたため、ダイヤモンドの膜を回路基板に適用することが具体的に検討されるようになってきた。ダイヤモンドは、他の材料よりも各段に優れた熱伝導度(2,000W/mK )や機械的強度を持っているので、集積度が高くて発熱量の多い回路基板には有効な材料である。
このようなダイヤモンド膜を回路基板に用いた技術の1 例が、特許文献[特開平6− 97671号公報(出願人:株式会社 東芝)]に記載されている。この技術では、絶縁層を構成する厚さ5μmのダイヤモンド膜を、スパッタ法、CVD 法、イオンプレーティング法、クラスターイオンビーム法等の製膜法により作成し、回路素子の発生する熱を基材に放散するための熱伝導性を高めている。また、配線部の信号伝播遅延を防止するために、配線の周囲を硼珪酸ガラスの低誘電率膜で覆っている。しかし、この技術で使用されるダイヤモンド膜形成のためのCVD 法は、有害ガスや可燃性ガスを使用するため安全性の面に問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
超LSI などの高集積度・微細配線を持つ回路基板において、ダイヤモンド膜を回路基板に用いる従来の試みは、ダイヤモンド膜の持つ高い熱伝導性と機械的強度に着目してなされたものであるが、ダイヤモンド膜の製膜に用いられるCVD 法では有害ガスを使用するなど、製造時の安全性に問題があり、またダイヤモンドの比誘電率は5.68で配線の分布容量が大きくなることから信号伝播遅延が問題になるため、配線の周囲を別の低誘電率材料の膜で覆う必要が生じていた。その結果、集積回路の製造工程の複雑化を招き、生産能率をあまり高くすることができなかった。
【0008】
本発明の課題は、問題となる配線信号遅延を解消するための低誘電率膜を、比較的簡単な工程で高能率に製造することと、低誘電率膜の機械的強度をより高くすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体集積回路などの基板に、ナノメートルサイズのダイヤモンド微粒を含むコロイド溶液を塗布し、乾燥させることによって、ダイヤモンド微粒子がナノメートルサイズの空隙をもって均一に分散されている低誘電率のポーラス構造ダイヤモンド膜の絶縁層を形成するものである。また、ダイヤモンド微粒子間の架橋処理によって微粒子間の化学的結合数を増加させ、ダイヤモンド膜の強度を高めている。
【0010】
図1の(a)は、本発明によるダイヤモンド膜のポーラス構造を示す。ダイヤモンド微粒子10が相互に結合された状態で膜を形成し、ダイヤモンド微粒子間には微小な空隙11がほぼ均一に分散されて、ポーラス構造をなしている。ダイヤモンド膜のポーラス度、つまり空隙率を調整することにより、比誘電率を容易に低下させることができる。
【0011】
図1の(b)は、ポーラス構造ダイヤモンド膜の空隙率pと比誘電率εの関係を示す。ダイヤモンド膜の比誘電率εの値は、空隙率pを0%から100 %まで変化させると、ダイヤモンド単体(バルク)の比誘電率5.68と空気の比誘電率1の間で直線的に変化する。
【0012】
ポーラス構造のダイヤモンド膜は、ダイヤモンド微粒子を適当な濃度で溶媒中に分散させた溶液を作り、その溶液を基板面(基板における下地層の面)に塗布し、乾燥させることにより形成できる。ダイヤモンド膜は、乾燥後に紫外線照射してダイヤモンド微粒子表面の水酸基同士の脱水反応を促進することによりダイヤモンド微粒子間に架橋を形成する処理と、ダイヤモンド膜を架橋分子材料蒸気に曝露することによりダイヤモンド微粒子間に架橋分子による化学的な多点架橋構造化を行なう処理の、いずれかあるいは両方を行なうことにより、ダイヤモンド膜の機械的強度を高めることができる。
【0013】
図2は、本発明の架橋分子による化学的な多点架橋構造を示す。
【0014】
架橋工程による膜構造の強化機構を図1、図2によって説明する。
【0015】
図2(a)において、ダイヤモンド微粒子10の表面には、水酸基(‐OH)が多数存在する。この水酸基と反応可能な官能基を2つ以上持つ架橋分子を、ダイヤモンド微粒子の空隙11に侵入させる。架橋分子は、図2(b)に示すように、隣接しているダイヤモンド微粒子間に化学結合12を作る。水酸基同士の脱水反応による架橋(‐O ‐)がほぼ一点接合であるのに対し、この架橋工程は、ダイヤモンド微粒子間で架橋分子の長さに相当する多数の点で立体的に化学結合させることができるので、結合点が増え、機械的強度をより高くすることができる。
【0016】
本発明によるポーラス構造のダイヤモンド膜とその製造方法は、以下の各項にしたがって構成される。
(1) 均一に分散された微小な空隙を持ってダイヤモンド微粒子同士が結合されているダイヤモンド膜を有する回路基板であって、
ダイヤモンド微粒子同士の結合部には、ダイヤモンド微粒子表面の水酸基と結合可能な官能基を2つ以上持つ架橋分子材料による架橋構造が存在することを特徴とする回路基板の構成。
(2) 上記架橋分子材料は、ヘキサクロロジシロキサンであることを特徴とする前項(1)に記載の回路基板の構成。
(3) ダイヤモンド微粒子が溶媒中に均一に分散した溶液を生成する工程と、該溶液を基板に塗布する工程と、該塗布された溶液中の溶媒を放散してダイヤモンド膜を形成する工程とを少なくとも有する回路基板の製造方法であって、
上記溶媒を放散してダイヤモンド膜を形成する工程のあとに、ダイヤモンド膜のダイヤモンド微粒子間を架橋分子で接続させる膜構造強化工程を含むことを特徴とする回路基板の製造方法の構成。
(4) 上記架橋分子は、水酸基と結合可能な官能基を2つ以上持つ分子であることを特徴とする前項(3)に記載の回路基板の製造方法の構成。
(5) 上記架橋分子は、ヘキサクロロジシロキサンであることを特徴とする前項(4)に記載の回路基板の製造方法の構成。
【0017】
【作用】
ダイヤモンドは、材料の誘電率を決定する誘電分極の内、配向分極、イオン分極が存在せず、また電子分極も小さい特徴がある。また、分解温度も高い。しかし、ダイヤモンドの単体では、他の低誘電率材料に比較して比誘電率が5.68と高いので、そのままでは回路基板の低誘電率材料に適さない。そこで、微小な隙間を持つポーラス構造のダイヤモンド膜を形成することによって、誘電率を低下させた。
【0018】
粒径の分散が小さいダイヤモンド微粒子を塗布法によって製膜することにより、微粒子同士が結合し、形成されたダイヤモンド膜は、回路基板を構成するために必要な機械的強度や熱伝導度を高くすることができる。
【0019】
ダイヤモンド微粒子の空隙率を57% 以上とすれば、比誘電率3.0 以下が得られ、これは他の低誘電材料の比誘電率に比べて遜色のない値となる。
【0020】
またダイヤモンド微粒子の粒径を20nm以下とすることにより、空隙のサイズを20nm程度以下にすることができ、100 nm程度の微細な溝構造を有する超LSI においても、溝内外をダイヤモンド微粒子により緻密に充填することが可能である。
【0021】
また塗布工程と放散工程を複数回繰り返すことによって、任意厚さの層が得られる。
【0022】
また放散工程後に紫外線照射をすると、粒子の結合が一層強固になる。
【0023】
また放散工程後に架橋分子材料でダイヤモンド微粒子間に架橋構造を作ると、粒子の結合がさらに強固になる。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について以下に説明する。なお、本説明において用いられる用語の意味は次の通りである。
「ダイヤモンド微粒子」:ダイヤモンド結晶構造を持つ炭素の同位体で、粒径が1nmから1,000nm であるナノサイズの固体粒子をいう。また前記した特許文献中に記述されている「ダイヤモンドライクカーボン」は含まれない。なお、1,000nm を超える粒径の場合は、塗布法による製膜によっても回路基板の構成に必要な粒子間の結合強度が得られないし、1nm 以下の微粒子については製造が困難であるため除外される。ダイヤモンド微粒子は高圧法や気相法により結晶性の良いものが合成されており、市販品が容易に入手できる。
「均一に分散した空隙」:空隙とは、ダイヤモンド微粒子以外の空間であって、溶媒の蒸発した後の空間部をいう。溶液の一部が残っている場合も空間部に含める。また均一に分散とは、空隙が意図的ないし、製造工程上のばらつきによって局所的に発生したものでないことをいう。一定範囲に細孔が同じような密度で分布している状態をいう。
「層」:基板上の全体または一部分に、一定の厚さをもって構成されている部分をいう。製膜後の加工で、金属配線によって分断されている場合も含む。必ずしも基材と平行に有るものだけでなく、その他の方向に層をなしている場合も含む。
〔実施例1〕
図3に、本発明によるポーラス構造ダイヤモンド膜を基板上に形成する製造工程の1実施例を示す。図に示すように、本製造工程は、▲1▼コロイド溶液の生成、▲2▼スピンコート、▲3▼乾燥、▲4▼UV照射による膜構造強化、▲5▼架橋分子による膜構造強化の5工程で構成される。
▲1▼コロイド溶液の生成工程
コロイド溶液の生成工程では、ダイヤモンド微粒子を純水あるいはエタノール等のアルコール系溶剤あるいはヘキサン等の飽和炭化水素溶剤あるいはパーフロロヘキサン等の弗化炭化水素溶剤などの溶媒に懸濁し、超音波分散して、溶液中にダイヤモンド微粒子を分散させる。コロイド溶液の粘度を調整するためにポリエチレングリコール(PEG) を添加する。粘度調整にはPEG のほか分子中に酸素を含有し300 ℃程度の比較的低温で分解可能な有機高分子が使用可能である。PEG 添加によりコロイド溶液の粘度を高くすることができ、次のスピンコート工程において、より厚い膜の形成が可能となる。
【0025】
また超音波分散を行う際に、印加する超音波のパワー及び時間を変えることにより、ダイヤモンド微粒子の凝集体サイズを制御することができ、その結果としてダイヤモンド膜のポーラス度(空隙率)を制御することが可能である。超音波のパワーが大きく、かつ時間が十分に長い場合にはダイヤモンド微粒子は個々に完全に分離されるが、その場合には最密充填構造に近くなり、ダイヤモンド膜のポーラス度は50%以下となる。ポーラス度を50%以上とし、誘電率を十分低くするためには、凝集体を10個以上のダイヤモンド微粒子からなる大きさに形成し、それらの凝集体をネットワーク化させて膜を形成することが望ましい。また凝集体の粒子数が10000 を越すと、凝集体サイズが200 nmを越える凝集体が多くなるため、超LSI の微細パターンへの絶縁膜形成が困難となる。
▲2▼スピンコート工程
コロイド溶液をスピンコート法により基板面に塗布する。そのため、基板を回転させて溶液を基板面に滴下し、滴下した溶液が遠心力により拡散されて、
基板面に薄く一様に塗布されるようにする。塗布法には、スピンコート法のほか、カーテンコート法などがあるが、膜厚の調整がしやすい点で、スピンコート法が有利である。
▲3▼乾燥工程
基板面に薄く塗布されたコロイド溶液膜を加熱乾燥して溶剤および添加剤を放散除去し、ポーラス構造のダイヤモンド膜を形成する。加熱温度は有機高分子が分解する200 〜500 ℃の範囲で行う。この加熱乾燥の際、膜中で接触している一部のダイヤモンド微粒子同士が、表面の水酸基同士を脱水縮合させて架橋構造を形成する。
▲4▼UV照射による膜構造強化工程
形成されたポーラス構造のダイヤモンド膜に、さらに紫外(UV)線を照射し、ダイヤモンド微粒子表面の水酸基同士の脱水反応を促進させることにより、ダイヤモンド微粒子間の架橋構造を増加させ、ポーラス構造ダイヤモンド膜の強度を高める。
【0026】
なお、▲2▼と▲3▼の工程、あるいは▲2▼から▲4▼までの工程を繰り返して、膜を積層することにより、任意の厚さの膜を形成することが可能である。さらに、膜厚方向に膜の架橋度等の膜質を変化させることも可能である。
▲5▼架橋分子による膜構造強化工程
乾燥工程後に、UV照射による膜構造強化工程を経て、ダイヤモンド膜を、ヘキサクロロジシロキサンのような、ダイヤモンド微粒子表面の水酸基と結合可能な官能基を2つ以上持つ架橋分子材料の蒸気雰囲気に曝露し、ダイヤモンド微粒子間に多点の化学的な結合構造を形成する。
【0027】
水酸基と反応可能な官能基としては、クロロシリル基(‐SiCl)、アルコキシシリル基(‐SiOA)が挙げられる。クロロシリル基を分子内に2個持つ分子としては、図4に示すヘキサクロロジシロキサン(SiClOSiCl:HCDS)がある。HCDSは、図4に示すように、脱塩酸反応で水酸基間を化学結合する。またHCDSは、常温で気化し、ポーラスダイヤモンド膜の空隙内に入り易いので、架橋分子として優れている。
【0028】
図4の化学結合において、Si原子の接合角は同じなので、Si原子の上下の腕は、ダイヤモンド微粒子の他の水酸基に結合することができる(図示せず)。アルコキシシリル基(‐SiOA)の例としては、メトキシシラン(‐SiOCH)、エトキシシラン(‐SiOC)が挙げられる。これらの基を分子内に2個以上持つ分子を用いて同様に化学結合を構成させることができる。
〔実施例2〕
図5に、本発明のポーラス構造のダイヤモンド膜を集積回路用の二層回路基板に適用した1実施例を示す。図は、二層回路基板の部分断面を示しており、図中の1は基材、2はバリア層、3はポーラス構造のダイヤモンド層、4は金属配線、5はポーラス構造のダイヤモンド被覆層である。
【0029】
ダイヤモンド層3は、半導体集積回路内の層間絶縁膜であり、ポーラス構造をもつことにより低誘電率化が図られている。この層に使用されるダイヤモンド微粒子のサイズは、20nm以下の単分散のものが望ましい。ポーラス構造によりダイヤモンド層3の比誘電率を3.0 以下に下げるためには、空隙率57% 以上が必要である。またポーラス構造をもつダイヤモンド層3の吸湿や、金属配線4の金属の拡散が生じるのを防止するために、ダイヤモンド層3と基材1および金属配線4との界面にバリア層2が設けられている。バリア層2には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、炭化シリコン膜および有機系高分子膜などの緻密な膜が用いられる。
【0030】
ダイヤモンド被覆層5は、ポーラス構造ダイヤモンド膜を使用した半導体集積回路内の最終保護膜である。この被覆層5の場合、ダイヤモンド微粒子のサイズとして100nm 以下のものを使用し、ダイヤモンドによる熱伝導特性を高めて、集積回路の発熱を効率良く外部に導くことを可能にする。
〔実施例3〕
本発明によるポーラス構造ダイヤモンド膜の製造工程の1実施例を次に示す。
(1)平均粒径4.4nm のダイヤモンド微粒子を、純水中に5% 濃度で分散させた。さらに分子量600 のポリエチレングリコールを1%添加し、均一化した溶液を準備した。
(2)スピンコート法により1,000rpmで回転している基材上に溶液を滴下して塗布した。
(3)大気中で300 ℃に1時間加熱し、乾燥させて製膜した。
【0031】
図6は、製造されたポーラス構造ダイヤモンド膜の断面の走査型電子顕微鏡写真を示す。直径10nm程度のナノポアが均一に分散している様子がわかる。屈折率を測定し、その平方で求めた比誘電率は2.72であり、空隙率は63% であった。
〔実施例4〕
図7は、本発明のポーラス構造ダイヤモンド膜を、金属配線CMP(化学研磨)工程のストッパーに適用した場合の工程の1実施例を示す。図は、金属配線形成の細部工程▲1▼、▲2▼、▲3▼を回路基板の部分断面により示しており、1は基材、6は層間絶縁層、7はポーラス構造のダイヤモンド層、8は金属層、9は金属配線である。
▲1▼溝パターン形成工程
層間絶縁層6の上部にポーラス構造のダイヤモンド層7を形成し、金属配線埋込み用のホール及び溝パターンをリソグラフィー及びドライエッチング処理により形成する。層間絶縁層6は、酸化シリコン、フッ素含有酸化シリコン、有機系絶縁膜等の低誘電率材料である。
▲2▼配線工程
工程▲1▼で形成したパターン付き基板上に金属層8を堆積する。金属層8には、スパッタ法、CVD法、メッキ法で形成した銅及び銅合金材料やアルミニウム及びアルミニウム合金、あるいはタングステンなどの材料を使用した。
▲3▼研磨工程
ホール及び溝パターン上部の金属層を除去するために研磨処理する。ポーラス構造のダイヤモンド層7は機械的にも化学的にも安定な材料であるため、ダイヤモンド層7まで研磨が進んだ時点で研磨が停止し、層間絶縁層6に埋込まれた金属配線9が形成できた。
【0032】
CMPのストッパー層としては、現在、窒化シリコンや炭化シリコンが用いられているが、これらの比誘電率が7〜10程度と高いのが問題となっている。
【0033】
本発明によるポーラス構造のダイヤモンド膜は、ダイヤモンドで構成されているために機械的強度が高く、化学的にも安定で、しかもポーラス化することで低誘電率化されているため、本発明をストッパー層に適用することで多層配線における容量の低減が実現できる。
【0034】
[実施例5]
実施例3に示す方法によって、酸化シリコン膜上にダイヤモンドコロイド溶液をスピンコートし、乾燥・加熱して膜中にナノメートルサイズの空隙を有する膜厚約1. 5μmのポーラスダイヤモンド膜を形成した。
【0035】
架橋工程は、常温・常圧で窒素雰囲気に置換したグローブボックス内に試料を置き、クロロホルムで希釈したHCDS蒸気雰囲気に1時間保持することによって行なった。膜の機械的強度は貼り付けたテープをはがした時の膜の剥離量(貼り付け面に対する面積比)で測定した。架橋工程を行なう前は、ほぼテープ全面で剥離・膜破壊が見られたのに対し、HCDS濃度(重量%)が0.01%〜0.1 %で架橋工程を行なった後は、約10〜30%の剥離量であり、膜の密着性・膜強度を向上させることができた。またこのとき屈折率で見た比誘電率の変化は、図8に示すように殆ど観測されなかった。HCDS濃度を1 %まで高くすると、剥離は全くなくなったが、比誘電率が約2倍に増加した。これは空隙内でHCDSの重合反応が生じていると考えられるので、雰囲気水分の低下によって抑えることができる。
【0036】
なお、HCDSの希釈には、クロロホルム以外にジクロロメタンを用いてもよい。
【0037】
【発明の効果】
本発明は、超LSI などの高集積度・微細化配線を持つ回路基板において、ポーラス構造のダイヤモンド膜を回路基板の層間絶縁膜等に使用することにより、配線の周囲を低誘電率化して、従来問題となっていた配線での信号遅延を大幅に低減することを可能にするとともに、回路基板の高耐熱性化、高強度化を図ることができ、さらにこのような低誘電率のダイヤモンド膜を高能率で容易に製造することができる。また架橋分子材料を用いる簡素な膜強化工程を追加することで、膜の機械的強度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるポーラス構造のダイヤモンド膜の原理説明図である。
【図2】本発明の架橋分子による化学結合の架橋構造の説明図である。
【図3】本発明によるダイヤモンド膜製造工程の1実施例を示すフロー図である。
【図4】ヘキサクロロジシロキサンによる化学結合の説明図である。
【図5】本発明によるダイヤモンド膜を使用した二層回路基板の1実施例の断面図である。
【図6】本発明によるダイヤモンド膜の断面のポーラス像を示す電子顕微鏡写真である。
【図7】本発明のポーラス構造ダイヤモンド膜を、金属配線CMP工程のストッパーに適用した場合の工程の1実施例を示す説明図である。
【図8】HCDSを用いた架橋工程においてHCDS濃度を変化させたときのダイヤモンド膜の屈折率と比誘電率の変化の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1:基材
2:バリア層
3:ポーラス構造のダイヤモンド層
4:金属配線
5:ポーラス構造のダイヤモンド被覆層
6:ダイヤモンド膜を用いない層間絶縁層
7:ポーラス構造のダイヤモンド層
8:金属層
9:金属配線
10:ダイヤモンド微粒子
11:空隙
12:化学結合
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit board for a semiconductor integrated circuit which can operate at high speed with a high degree of integration, and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention relates to a circuit board having a low dielectric constant by a film having a porous structure in which diamond fine particles are bonded. It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In semiconductor VLSI devices, with the miniaturization and high integration of wiring, delay of signals passing through wiring formed in a circuit board has become a serious problem. In particular, in high-speed devices such as logic, RC delay due to wiring resistance and distributed capacitance is the biggest issue. In particular, use a material with a low dielectric constant as an insulating material between wirings in order to reduce distributed capacitance. Is needed.
[0003]
Conventionally, as an insulating material between multilayer wirings in a semiconductor integrated circuit, a silica film (SiO 2 ) to which fluorine or an organic substance is added has been used as a low dielectric constant film. Further, as a method of lowering the density of the insulating film for further lowering the dielectric constant, a method in which an organic silica material having a foaming property is heat-treated, a porous silica film formed by laminating silica fine particles, and silica are included. The use of non-existing organic polymer materials is being studied.
[0004]
However, since the silica-based material is composed of two or more types of atoms and contains oxygen atoms having high electronegativity as a main component, large orientation polarization remains as one of the factors for increasing the dielectric constant. Therefore, there is a limit in reducing the dielectric constant. In the case of organic polymer materials, even though it is possible to lower the dielectric constant by reducing the orientation polarization, since the thermal decomposition temperature of the organic polymer is essentially low, the heat-resistant temperature required for the circuit board is required. There is a problem that it is difficult to raise.
[0005]
Further, in the case of a porous silica film formed by laminating silica fine particles, since the particles used are amorphous, it has a variety of particle shapes, and it is difficult to reduce the dispersion of the particle size. However, there is a problem in that the pores having approximately the same diameter are easily continuous with each other over a wide range, and the pores are connected to each other, thereby reducing the mechanical strength required for the circuit board.
[0006]
On the other hand, recently, a technique for producing diamond fine particles having a small particle shape dispersion and a substantially uniform particle size at a low cost has been developed, so that the application of a diamond film to a circuit board is specifically examined. It has become. Diamond has excellent thermal conductivity (2,000 W / mK) and mechanical strength in each step more than other materials, so it is an effective material for circuit boards with high integration and large heat generation. is there.
An example of a technique using such a diamond film for a circuit board is described in Patent Document [Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-97671 (applicant: Toshiba Corporation)]. In this technique, a diamond film having a thickness of 5 μm constituting an insulating layer is formed by a film forming method such as a sputtering method, a CVD method, an ion plating method, and a cluster ion beam method, and heat generated by circuit elements is used as a substrate. The heat conductivity for heat dissipation is increased. Further, in order to prevent signal propagation delay in the wiring portion, the periphery of the wiring is covered with a low dielectric constant film of borosilicate glass. However, the CVD method for forming a diamond film used in this technique has a problem in safety because it uses harmful gas and flammable gas.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional attempts to use diamond films for circuit boards with high integration and fine wiring such as VLSI have focused on the high thermal conductivity and mechanical strength of diamond films. However, the CVD method used for forming a diamond film has a problem in safety, such as the use of a harmful gas. In addition, the relative dielectric constant of diamond is 5.68 and the distribution capacity of the wiring is large. Since propagation delay becomes a problem, it has been necessary to cover the periphery of the wiring with another film of a low dielectric constant material. As a result, the manufacturing process of the integrated circuit is complicated, and the production efficiency cannot be increased much.
[0008]
An object of the present invention is to manufacture a low-dielectric-constant film for eliminating the problematic wiring signal delay with high efficiency by a relatively simple process and to increase the mechanical strength of the low-dielectric-constant film. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention applies a colloid solution containing diamond fine particles of nanometer size to a substrate such as a semiconductor integrated circuit, and by drying, a fine particle of diamond is uniformly dispersed with nanometer sized voids, thereby obtaining a low dielectric constant. This is for forming an insulating layer of a porous diamond film. In addition, the number of chemical bonds between the fine particles is increased by the crosslinking treatment between the fine diamond particles, thereby increasing the strength of the diamond film.
[0010]
FIG. 1A shows a porous structure of a diamond film according to the present invention. A film is formed in a state where the diamond fine particles 10 are bonded to each other, and minute voids 11 are substantially uniformly dispersed between the diamond fine particles to form a porous structure. By adjusting the degree of porosity of the diamond film, that is, the porosity, the relative dielectric constant can be easily reduced.
[0011]
FIG. 1B shows the relationship between the porosity p of the porous diamond film and the relative dielectric constant ε. When the porosity p is changed from 0% to 100%, the relative dielectric constant ε of the diamond film linearly changes between the relative dielectric constant of diamond alone (bulk) 5.68 and the relative dielectric constant 1 of air. Change.
[0012]
The diamond film having a porous structure can be formed by preparing a solution in which diamond fine particles are dispersed in a solvent at an appropriate concentration, applying the solution to a substrate surface (the surface of an underlayer on the substrate), and drying the solution. The diamond film is irradiated with ultraviolet light after drying to promote a dehydration reaction between hydroxyl groups on the surface of the diamond fine particles, thereby forming a bridge between the diamond fine particles, and exposing the diamond film to a cross-linking molecular material vapor to form a diamond film. The mechanical strength of the diamond film can be increased by performing one or both of the processes for forming a chemical multi-point cross-linking structure using cross-linking molecules.
[0013]
FIG. 2 shows a chemical multipoint crosslinked structure by the crosslinking molecule of the present invention.
[0014]
The mechanism of strengthening the film structure by the crosslinking step will be described with reference to FIGS.
[0015]
In FIG. 2A, a large number of hydroxyl groups (—OH) exist on the surface of the diamond fine particles 10. Crosslinked molecules having two or more functional groups capable of reacting with hydroxyl groups are caused to penetrate into the voids 11 of the diamond fine particles. The cross-linking molecule forms a chemical bond 12 between adjacent diamond fine particles as shown in FIG. Whereas cross-linking (-O-) by dehydration reaction between hydroxyl groups is almost one-point bonding, this cross-linking step involves three-dimensional chemical bonding between diamond fine particles at many points corresponding to the length of the cross-linking molecule. Therefore, the number of bonding points is increased, and the mechanical strength can be further increased.
[0016]
The porous diamond film and the method of manufacturing the same according to the present invention are configured according to the following items.
(1) A circuit board having a diamond film in which diamond fine particles are bonded to each other with minute gaps uniformly dispersed therein,
A configuration of a circuit board, characterized in that a crosslinked structure of a crosslinked molecular material having two or more functional groups capable of binding to a hydroxyl group on the surface of diamond fine particles is present at a bonding portion between the diamond fine particles.
(2) The circuit board according to the above (1), wherein the crosslinked molecular material is hexachlorodisiloxane.
(3) a step of forming a solution in which diamond fine particles are uniformly dispersed in a solvent, a step of applying the solution to a substrate, and a step of dispersing the solvent in the applied solution to form a diamond film. A method for manufacturing a circuit board having at least:
A method of manufacturing a circuit board, comprising: a film structure strengthening step of connecting diamond fine particles of a diamond film with bridging molecules after the step of forming a diamond film by dispersing the solvent.
(4) The configuration of the method for manufacturing a circuit board according to the above (3), wherein the cross-linking molecule is a molecule having two or more functional groups capable of binding to a hydroxyl group.
(5) The method for manufacturing a circuit board according to the above (4), wherein the cross-linking molecule is hexachlorodisiloxane.
[0017]
[Action]
Diamond is characterized by the absence of orientational polarization and ionic polarization among the dielectric polarizations that determine the dielectric constant of a material, and of small electronic polarization. Also, the decomposition temperature is high. However, a simple substance of diamond has a higher relative dielectric constant of 5.68 than other low dielectric constant materials, and therefore is not suitable as a low dielectric constant material for a circuit board as it is. Therefore, the dielectric constant was reduced by forming a diamond film having a porous structure having minute gaps.
[0018]
By forming diamond particles having a small particle size dispersion by a coating method, the particles are bonded to each other, and the formed diamond film increases the mechanical strength and thermal conductivity required for forming a circuit board. be able to.
[0019]
If the porosity of the diamond fine particles is 57% or more, a relative dielectric constant of 3.0 or less can be obtained, which is comparable to the relative dielectric constant of other low dielectric materials.
[0020]
Further, by setting the particle size of the diamond fine particles to 20 nm or less, the size of the voids can be reduced to about 20 nm or less, and even in a super LSI having a fine groove structure of about 100 nm, the inside and outside of the grooves are densely formed by the diamond fine particles. It is possible to fill.
[0021]
Further, a layer having an arbitrary thickness can be obtained by repeating the coating step and the radiation step a plurality of times.
[0022]
Further, when ultraviolet irradiation is performed after the radiation step, the bonding of the particles is further strengthened.
[0023]
Further, if a crosslinked structure is formed between the diamond fine particles with a crosslinked molecular material after the radiation step, the bonding of the particles becomes stronger.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described below. The meanings of the terms used in this description are as follows.
"Diamond fine particles": Nano-sized solid particles having a diameter of 1 nm to 1,000 nm are carbon isotopes having a diamond crystal structure. Also, "diamond-like carbon" described in the above-mentioned patent document is not included. If the particle size exceeds 1,000 nm, the bonding strength between the particles required for the construction of the circuit board cannot be obtained even by film formation by a coating method, and fine particles of 1 nm or less are difficult to manufacture, and are excluded. Is done. Fine diamond particles having high crystallinity are synthesized by a high-pressure method or a gas-phase method, and commercially available products are easily available.
"Uniformly dispersed voids": The voids are spaces other than the diamond fine particles, and are spaces after the solvent is evaporated. The case where a part of the solution remains is included in the space. The term “uniformly dispersed” means that voids are not intentional or locally generated due to variations in the manufacturing process. This refers to a state where pores are distributed at a similar density in a certain range.
“Layer”: A part that has a certain thickness on the whole or a part of the substrate. This includes the case where the film is separated by metal wiring in the processing after film formation. Not only those that are not necessarily parallel to the base material but also cases where layers are formed in other directions are included.
[Example 1]
FIG. 3 shows an embodiment of a manufacturing process for forming a porous diamond film on a substrate according to the present invention. As shown in the figure, this production process includes (1) formation of a colloid solution, (2) spin coating, (3) drying, (4) enhancement of film structure by UV irradiation, and (5) enhancement of film structure by cross-linking molecules. It consists of five steps.
{Circle around (1)} Step of producing colloid solution In the step of producing a colloid solution, in the step of producing a colloidal solution, pure diamond or an alcoholic solvent such as ethanol, a saturated hydrocarbon solvent such as hexane, or a fluorocarbon solvent such as perfluorohexane is used. And then ultrasonically dispersed to disperse the diamond fine particles in the solution. Polyethylene glycol (PEG) is added to adjust the viscosity of the colloid solution. In addition to PEG, an organic polymer containing oxygen in the molecule and decomposable at a relatively low temperature of about 300 ° C. can be used for adjusting the viscosity. By adding PEG, the viscosity of the colloid solution can be increased, and a thicker film can be formed in the next spin coating step.
[0025]
In addition, when performing ultrasonic dispersion, the size and agglomeration of diamond fine particles can be controlled by changing the power and time of the applied ultrasonic wave, and as a result, the degree of porosity (porosity) of the diamond film is controlled. It is possible. When the power of the ultrasonic wave is large and the time is long enough, the diamond fine particles are completely separated individually, but in that case, the structure is close to the close-packed structure, and the porous degree of the diamond film is 50% or less. Become. In order to make the degree of porosity 50% or more and sufficiently lower the dielectric constant, it is necessary to form an aggregate having a size of 10 or more diamond fine particles and to form a film by networking the aggregate. desirable. When the number of particles of the aggregate exceeds 10,000, the number of aggregates having a size exceeding 200 nm increases, and it becomes difficult to form an insulating film on a fine pattern of the VLSI.
{Circle over (2)} Spin coating step The colloid solution is applied to the substrate surface by spin coating. Therefore, the solution is dropped on the substrate surface by rotating the substrate, and the dropped solution is diffused by centrifugal force,
It is applied thinly and uniformly on the substrate surface. Examples of the coating method include a spin coating method and a curtain coating method, and the spin coating method is advantageous in that the film thickness can be easily adjusted.
{Circle around (3)} Drying process The colloidal solution film thinly applied to the substrate surface is dried by heating to remove the solvent and additives, thereby forming a porous diamond film. The heating temperature is in the range of 200 to 500 ° C. at which the organic polymer decomposes. At the time of the heating and drying, some of the diamond fine particles in contact with each other in the film dehydrate and condense hydroxyl groups on the surface to form a crosslinked structure.
(4) Step of strengthening the film structure by UV irradiation The formed diamond film having a porous structure is further irradiated with ultraviolet (UV) rays to promote a dehydration reaction between hydroxyl groups on the surface of the diamond fine particles, to thereby enhance the diamond. It increases the cross-linking structure between the fine particles and increases the strength of the porous diamond film.
[0026]
By repeating the steps (2) and (3) or the steps (2) to (4) and laminating the films, a film having an arbitrary thickness can be formed. Furthermore, it is also possible to change the film quality such as the degree of crosslinking of the film in the thickness direction.
(5) Step of strengthening the film structure by cross-linking molecules After the drying step, a step of strengthening the film structure by UV irradiation is used to convert the diamond film into a functional group such as hexachlorodisiloxane capable of bonding to a hydroxyl group on the surface of diamond fine particles. Is exposed to the vapor atmosphere of a cross-linked molecular material having two or more of the above, and a multipoint chemical bond structure is formed between the diamond fine particles.
[0027]
Examples of the functional group capable of reacting with a hydroxyl group include a chlorosilyl group (-SiCl) and an alkoxysilyl group (-SiOA). As a molecule having two chlorosilyl groups in a molecule, there is hexachlorodisiloxane (SiCl 3 OSiCl 3 : HCDS) shown in FIG. As shown in FIG. 4, HCDS chemically bonds between hydroxyl groups by a dehydrochlorination reaction. HCDS is excellent as a cross-linking molecule because it evaporates at room temperature and easily enters the pores of the porous diamond film.
[0028]
In the chemical bonding of FIG. 4, since the bonding angles of the Si atoms are the same, the upper and lower arms of the Si atoms can bond to other hydroxyl groups of the diamond fine particles (not shown). Examples of the alkoxysilyl group (—SiOA) include methoxysilane (—SiOCH 3 ) and ethoxysilane (—SiOC 2 H 5 ). A chemical bond can be similarly formed using a molecule having two or more of these groups in the molecule.
[Example 2]
FIG. 5 shows an embodiment in which the porous diamond film of the present invention is applied to a two-layer circuit board for an integrated circuit. The figure shows a partial cross section of a two-layer circuit board, in which 1 is a substrate, 2 is a barrier layer, 3 is a diamond layer having a porous structure, 4 is a metal wiring, 5 is a diamond coating layer having a porous structure. is there.
[0029]
The diamond layer 3 is an interlayer insulating film in the semiconductor integrated circuit, and has a low dielectric constant by having a porous structure. The size of the diamond fine particles used in this layer is desirably monodisperse of 20 nm or less. In order to reduce the relative dielectric constant of the diamond layer 3 to 3.0 or less by the porous structure, a porosity of 57% or more is required. In order to prevent moisture absorption of the diamond layer 3 having a porous structure and diffusion of metal of the metal wiring 4, a barrier layer 2 is provided at an interface between the diamond layer 3 and the base material 1 and the metal wiring 4. I have. As the barrier layer 2, a dense film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon carbide film, and an organic polymer film is used.
[0030]
The diamond coating layer 5 is a final protective film in a semiconductor integrated circuit using a porous structure diamond film. In the case of the coating layer 5, the size of the diamond fine particles having a size of 100 nm or less is used to enhance the heat conduction characteristics of the diamond, thereby enabling the heat generation of the integrated circuit to be efficiently guided to the outside.
[Example 3]
One embodiment of the manufacturing process of the porous diamond film according to the present invention will be described below.
(1) Diamond fine particles having an average particle diameter of 4.4 nm were dispersed in pure water at a concentration of 5%. Further, 1% of polyethylene glycol having a molecular weight of 600 was added to prepare a homogenized solution.
(2) The solution was applied dropwise onto the substrate rotating at 1,000 rpm by a spin coating method.
(3) The film was heated at 300 ° C. for 1 hour in the atmosphere, dried and formed into a film.
[0031]
FIG. 6 shows a scanning electron micrograph of a cross section of the manufactured porous diamond film. It can be seen that nanopores having a diameter of about 10 nm are uniformly dispersed. The refractive index was measured, and the relative dielectric constant determined by the square was 2.72, and the porosity was 63%.
[Example 4]
FIG. 7 shows one embodiment of a process in which the porous diamond film of the present invention is applied to a stopper in a metal wiring CMP (chemical polishing) process. The figure shows the detailed steps (1), (2), and (3) of forming a metal wiring by partial cross sections of a circuit board, where 1 is a substrate, 6 is an interlayer insulating layer, 7 is a diamond layer having a porous structure, 8 is a metal layer and 9 is a metal wiring.
{Circle around (1)} Step of forming groove pattern A diamond layer 7 having a porous structure is formed on the interlayer insulating layer 6, and a hole and groove pattern for embedding metal wiring are formed by lithography and dry etching. The interlayer insulating layer 6 is a low dielectric constant material such as silicon oxide, fluorine-containing silicon oxide, and an organic insulating film.
(2) Wiring process The metal layer 8 is deposited on the patterned substrate formed in the process (1). For the metal layer 8, a material such as copper and a copper alloy material, aluminum and an aluminum alloy, or tungsten formed by a sputtering method, a CVD method, or a plating method was used.
{Circle over (3)} Polishing process Polishing is performed to remove the metal layer above the hole and groove patterns. Since the porous diamond layer 7 is a material that is mechanically and chemically stable, the polishing is stopped when the polishing proceeds to the diamond layer 7, and the metal wiring 9 embedded in the interlayer insulating layer 6 is removed. Could be formed.
[0032]
At present, silicon nitride and silicon carbide are used as a stopper layer for CMP, but there is a problem that their relative dielectric constants are as high as about 7 to 10.
[0033]
The porous diamond film according to the present invention has a high mechanical strength due to being composed of diamond, is chemically stable, and has a low dielectric constant by being porous. By applying to a layer, a reduction in capacitance in a multilayer wiring can be realized.
[0034]
[Example 5]
According to the method shown in Example 3, a diamond colloid solution is spin-coated on a silicon oxide film, dried and heated to have a film thickness of about 1. A 5 μm porous diamond film was formed.
[0035]
The cross-linking step was performed by placing the sample in a glove box replaced with a nitrogen atmosphere at normal temperature and normal pressure, and maintaining the sample in an HCDS vapor atmosphere diluted with chloroform for 1 hour. The mechanical strength of the film was measured by the amount of peeling of the film (area ratio with respect to the adhered surface) when the attached tape was peeled off. Before the cross-linking step, peeling and film destruction were observed on almost the entire surface of the tape. The peel amount was about 30%, and the adhesion and the film strength of the film could be improved. At this time, almost no change in the relative dielectric constant as seen from the refractive index was observed as shown in FIG. When the HCDS concentration was increased to 1%, no delamination occurred, but the relative dielectric constant increased about twice. Since it is considered that the polymerization reaction of HCDS occurs in the void, it can be suppressed by lowering the atmospheric moisture.
[0036]
Note that dichloromethane other than chloroform may be used for dilution of HCDS.
[0037]
【The invention's effect】
The present invention provides a circuit board having a highly integrated and miniaturized wiring such as a super LSI, by using a diamond film having a porous structure as an interlayer insulating film or the like of the circuit board to reduce the dielectric constant around the wiring, It is possible to significantly reduce the signal delay in the wiring, which has been a problem in the past, and to achieve high heat resistance and high strength of the circuit board. Furthermore, such a low dielectric constant diamond film Can be easily produced with high efficiency. Further, by adding a simple film strengthening step using a crosslinked molecular material, the mechanical strength of the film can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of a porous diamond film according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a crosslinked structure of a chemical bond by the crosslinked molecule of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing one embodiment of a diamond film manufacturing process according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a chemical bond by hexachlorodisiloxane.
FIG. 5 is a cross-sectional view of one embodiment of a two-layer circuit board using a diamond film according to the present invention.
FIG. 6 is an electron micrograph showing a porous image of a cross section of the diamond film according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view showing one embodiment of a step in a case where the porous diamond film of the present invention is applied to a stopper in a metal wiring CMP step.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a refractive index of a diamond film and a change in relative dielectric constant when the HCDS concentration is changed in a crosslinking step using HCDS.
[Explanation of symbols]
1: base material 2: barrier layer 3: porous diamond layer 4: metal wiring 5: porous diamond coating layer 6: interlayer insulating layer not using a diamond film 7: porous diamond layer 8: metal layer 9: Metal wiring 10: diamond fine particles 11: void 12: chemical bonding

Claims (5)

均一に分散された微小な空隙を持ってダイヤモンド微粒子同士が結合されているダイヤモンド膜を有する回路基板であって、
ダイヤモンド微粒子同士の結合部には、ダイヤモンド微粒子表面の水酸基と結合可能な官能基を2つ以上持つ架橋分子材料による架橋構造が存在することを特徴とする回路基板。
A circuit board having a diamond film in which diamond fine particles are bonded to each other with minute voids dispersed uniformly,
A circuit substrate, characterized in that a cross-linked structure of a cross-linked molecular material having two or more functional groups capable of bonding to a hydroxyl group on the surface of diamond fine particles is present at a bonding portion between the fine diamond particles.
上記架橋分子材料は、ヘキサクロロジシロキサンであることを特徴とする請求項1に記載の回路基板。The circuit board according to claim 1, wherein the cross-linking molecular material is hexachlorodisiloxane. ダイヤモンド微粒子が溶媒中に均一に分散した溶液を生成する工程と、該溶液を基板に塗布する工程と、該塗布された溶液中の溶媒を放散してダイヤモンド膜を形成する工程とを少なくとも有する回路基板の製造方法であって、
上記溶媒を放散してダイヤモンド膜を形成する工程のあとに、ダイヤモンド膜のダイヤモンド微粒子間を架橋分子で接続させる膜構造強化工程を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
A circuit including at least a step of forming a solution in which diamond fine particles are uniformly dispersed in a solvent, a step of applying the solution to a substrate, and a step of dispersing the solvent in the applied solution to form a diamond film A method for manufacturing a substrate, comprising:
A method of manufacturing a circuit board, comprising a step of strengthening a film structure in which diamond particles of a diamond film are connected with cross-linking molecules after the step of forming a diamond film by dispersing the solvent.
上記架橋分子は、水酸基と結合可能な官能基を2つ以上持つ分子であることを特徴とする請求項3に記載の回路基板の製造方法。The method for manufacturing a circuit board according to claim 3, wherein the cross-linking molecule is a molecule having two or more functional groups capable of binding to a hydroxyl group. 上記架橋分子は、ヘキサクロロジシロキサンであることを特徴とする請求項4に記載の回路基板の製造方法。The method according to claim 4, wherein the cross-linking molecule is hexachlorodisiloxane.
JP2001090876A 2001-03-27 2001-03-27 Circuit board and its manufacturing method Expired - Fee Related JP3590776B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001090876A JP3590776B2 (en) 2001-03-27 2001-03-27 Circuit board and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001090876A JP3590776B2 (en) 2001-03-27 2001-03-27 Circuit board and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002289604A JP2002289604A (en) 2002-10-04
JP3590776B2 true JP3590776B2 (en) 2004-11-17

Family

ID=18945601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001090876A Expired - Fee Related JP3590776B2 (en) 2001-03-27 2001-03-27 Circuit board and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3590776B2 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004179411A (en) * 2002-11-27 2004-06-24 Toppan Printing Co Ltd Membrane mask and method for exposure
JP2004179410A (en) * 2002-11-27 2004-06-24 Toppan Printing Co Ltd Stencil mask and method for exposure
DE112004003075B4 (en) * 2003-07-17 2013-08-01 Rorze Corp. Low-dielectric-constant films and manufacturing processes for these films, and electronic components using these films
US7345000B2 (en) * 2003-10-10 2008-03-18 Tokyo Electron Limited Method and system for treating a dielectric film
US7875347B2 (en) * 2003-12-29 2011-01-25 General Electric Company Composite coatings for groundwall insulation, method of manufacture thereof and articles derived therefrom
US7384693B2 (en) 2004-04-28 2008-06-10 Intel Corporation Diamond-like carbon films with low dielectric constant and high mechanical strength
CN100506687C (en) * 2005-06-20 2009-07-01 中国科学院化学研究所 Method for forming two dimensional ordered lattice of metal or metal alloy quantum dots on solid interface, in which dot diameters are less than or equal to 5nm
KR100717132B1 (en) 2005-11-02 2007-05-11 한국과학기술연구원 Hollow diamond shells filled composite materials
US8202582B2 (en) * 2006-06-30 2012-06-19 Oji Paper Co., Ltd. Single particle film etching mask and production method of single particle film etching mask, production method of micro structure with use of single particle film etching mask and micro structure produced by micro structure production method
JP2010142862A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Cyber Laser Kk Method for producing nano-periodic structure on surface of dielectric material
JP2015043367A (en) * 2013-08-26 2015-03-05 株式会社東芝 Method of manufacturing semiconductor device
JP6381230B2 (en) * 2014-02-27 2018-08-29 国立大学法人信州大学 Copper-diamond composite material and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002289604A (en) 2002-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW385522B (en) Method of making two component nanospheres and their use as a low dielectric constant material for semiconductor devices
JP3590776B2 (en) Circuit board and its manufacturing method
KR100192937B1 (en) Spin-on glass processing technique for the fabrication of semiconductor device
US6107357A (en) Dielectric compositions and method for their manufacture
US7407879B2 (en) Chemical planarization performance for copper/low-k interconnect structures
US6541865B2 (en) Porous dielectric material and electronic devices fabricated therewith
JP3418458B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US8945677B2 (en) Electronic device manufacture using low-k dielectric materials
KR100830090B1 (en) Low-permittivity film, and production method therefor, and electronic component using it
Li et al. High-performance ultra-low-k fluorine-doped nanoporous organosilica films for inter-layer dielectric
WO1998050945A2 (en) Low density film for low dielectric constant applications
JP5007511B2 (en) Exposure light shielding film forming material, multilayer wiring, manufacturing method thereof, and semiconductor device
JP3561465B2 (en) Circuit board and its manufacturing method
US6764718B2 (en) Method for forming thin film from electrically insulating resin composition
Cho et al. Low dielectric-constant insulators for electronics applications
KR100559562B1 (en) Material for low dielectric constant film, low dielectric constant film, method for fabricating low dielectric constant film and semiconductor device
JPH10256363A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP4493278B2 (en) Porous resin insulation film, electronic device, and method for manufacturing the same
JP2003068851A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2002299337A (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
JP4022790B2 (en) Insulating film and method for forming the same
US20020076543A1 (en) Layered dielectric nanoporous materials and methods of producing same
KR20020024495A (en) Insulating layer comprising organic-inorganic complex used for semiconductor, and method for producing the same
JPH11274296A (en) Multilayer wiring structure and method of forming the same
Jain Processing dependent properties of silica xerogels for interlayer dielectric applications

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20040506

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040525

A521 Written amendment

Effective date: 20040726

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040817

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040823

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 4

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090827

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090827

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100827

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees