JP4163602B2 - Composition for low dielectric materials - Google Patents
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Description
本発明は、低誘電材料用組成物およびその製造方法に関し、より詳しくは、ボラジン環含有化合物を含む低誘電材料用組成物に関する。本発明の低誘電材料用組成物は、半導体用層間絶縁膜の製造に使用されうる。 The present invention relates to a composition for a low dielectric material and a method for producing the same, and more particularly to a composition for a low dielectric material containing a borazine ring-containing compound. The composition for a low dielectric material of the present invention can be used for the production of an interlayer insulating film for a semiconductor.
情報機器の高性能化に伴い、ＬＳＩのデザインルールは、年々微細になっている。微細なデザインルールのＬＳＩ製造においては、ＬＳＩを構成する材料も高性能で、微細なＬＳＩ上でも機能を果たすものでなければならない。 As the performance of information equipment increases, LSI design rules become finer year by year. In the manufacture of LSIs with fine design rules, the materials that make up LSIs must also have high performance and function on fine LSIs.
例えば、ＬＳＩ中の層間絶縁膜に用いられる材料に関していえば、高い誘電率は信号遅延の原因となる。微細なＬＳＩにおいては、この信号遅延の影響が特に大きい。このため、層間絶縁膜として用いられ得る、新たな低誘電材料の開発が所望されていた。また、層間絶縁膜として使用されるためには、誘電率が低いだけでなく、耐湿性、耐熱性、機械的強度などの特性にも優れている必要がある。 For example, regarding materials used for interlayer insulating films in LSIs, a high dielectric constant causes signal delay. In a fine LSI, the influence of this signal delay is particularly great. For this reason, development of a new low dielectric material that can be used as an interlayer insulating film has been desired. Further, in order to be used as an interlayer insulating film, it is necessary not only to have a low dielectric constant but also to be excellent in characteristics such as moisture resistance, heat resistance and mechanical strength.
かような要望に応えるものとして、ボラジン環骨格を有する化合物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ボラジン環骨格を有する化合物は分子分極率が小さいため、形成される被膜は低誘電率である。塗膜は、ボラジン環骨格を有する化合物を含む組成物をスピンコーティングすることによって形成されうる。その際に用いられうる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の各種アルコール、アセトン、ベンゼン、トルエン、キシレンが例示されている。 As a response to such a demand, a compound having a borazine ring skeleton has been proposed (for example, see Patent Document 1). Since the compound having a borazine ring skeleton has a low molecular polarizability, the formed film has a low dielectric constant. The coating film can be formed by spin coating a composition containing a compound having a borazine ring skeleton. Examples of the solvent that can be used in this case include various alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol, acetone, benzene, toluene, and xylene.
また、ボラジン環骨格を有する化合物および有機ケイ素化合物からなるポリマー組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照）。ボラジン環骨格を有する化合物および有機ケイ素化合物からなるポリマー組成物を用いて形成された被膜は、優れた耐湿性等を有する。塗膜は、ポリマー組成物をスピンコーティングすることによって形成されうる。その際に用いられる溶媒としては、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、テトラヒドロフラン、テトラグライムが列挙されている。
ボラジン環骨格を有する化合物からなる塗膜（低誘電材料）を形成する手段は、種々あるが、生産性を考慮すると、スピンコーティングに代表されるコーティング法を用いることが好ましい。しかしながら、ボラジン環骨格を有する化合物を含む、低誘電材料用組成物をコーティングすると、製造される被膜が白濁する問題点や、製膜性が低下する問題点があった。例えば、半導体用層間絶縁膜が不均一であると、半導体装置の欠陥や性能低下を招来する。つまり、製造される被膜によって、製造歩留まり低下、ひいては製造される半導体装置の信頼性や競争力低下が引き起こされてしまう。 There are various means for forming a coating film (low dielectric material) made of a compound having a borazine ring skeleton, but considering productivity, it is preferable to use a coating method typified by spin coating. However, when a composition for a low dielectric material containing a compound having a borazine ring skeleton is coated, there is a problem that a produced film becomes cloudy or a film forming property is deteriorated. For example, if the interlayer insulating film for a semiconductor is not uniform, defects and performance degradation of the semiconductor device are caused. In other words, the manufactured film causes a decrease in manufacturing yield and, in turn, a decrease in reliability and competitiveness of the manufactured semiconductor device.
そこで、本発明が目的とするところは、コーティング法を用いて、優れた被膜を形成する手段を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide means for forming an excellent film using a coating method.
本発明は、下記式（１）：
で表される官能基であり、Ｒ ２ 、Ｒ ４ およびＲ ６ は、同一または異なっていてもよく、水素原子またはアルキル基であり、Ｒ ２ 、Ｒ ４ およびＲ ６ の少なくとも１つが水素原子である）
で表される化合物、またはその重合体、および、下記式：
The present invention provides the following formula (1):
R 2 , R 4 and R 6, which may be the same or different, are a hydrogen atom or an alkyl group, and at least one of R 2 , R 4 and R 6 is a hydrogen atom is there)
Or a polymer thereof , and the following formula:
（式中、ＲａおよびＲｃは、同一または異なっていてもよく、アルキル基またはアシル基であり、Ｒｂは水素原子またはアルキル基であり、ｎは１〜５の整数である）
で表される溶媒を含有する、低誘電材料用組成物を基材に被覆して得られる低誘電材料である。
(In the formula, R a and R c may be the same or different, and are an alkyl group or an acyl group, R b is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is an integer of 1 to 5)
The low dielectric material obtained by coat | covering the composition for low dielectric materials containing the solvent represented by these on a base material .
本発明の低誘電材料用組成物は、溶媒として、前記式で表される溶媒を含有する。かような低誘電材料用組成物を用いることにより、均一な被膜が形成される。例えば、本発明の低誘電材料用組成物を用いて半導体用層間絶縁膜を製造した場合には、製造される半導体装置の信頼性が向上する。また、本発明の低誘電材料組成物を用いることによって、半導体装置の製造歩留まりの向上も期待でき、工業的量産過程において、大きく寄与しうる。 The composition for low dielectric materials of the present invention contains a solvent represented by the above formula as a solvent. By using such a composition for a low dielectric material, a uniform film is formed. For example, when a semiconductor interlayer insulating film is manufactured using the low dielectric material composition of the present invention, the reliability of the manufactured semiconductor device is improved. Further, by using the low dielectric material composition of the present invention, an improvement in the manufacturing yield of the semiconductor device can be expected, which can greatly contribute to the industrial mass production process.
本発明者らは、コーティング法を用いて形成される、ボラジン環骨格を有する化合物からなる被膜の均一性を向上させるべく、鋭意検討した。その結果、コーティング法を用いて塗布される低誘電材料用組成物の溶媒として、所定の溶媒を用いることによって、製造される被膜の均一性が向上することを見出し、本発明を完成させた。また、その際に用いられる好適なボラジン環含有化合物を見出した。以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。 The present inventors diligently studied in order to improve the uniformity of a film made of a compound having a borazine ring skeleton formed by using a coating method. As a result, the present inventors have found that the uniformity of the produced film is improved by using a predetermined solvent as a solvent for the composition for a low dielectric material applied by the coating method. Moreover, the suitable borazine ring containing compound used in that case was discovered. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明の第一は、下記式（１）：
で表される官能基であり、Ｒ ２ 、Ｒ ４ およびＲ ６ は、同一または異なっていてもよく、水素原子またはアルキル基であり、Ｒ ２ 、Ｒ ４ およびＲ ６ の少なくとも１つが水素原子である）
で表される化合物、またはその重合体、および、下記式：
The first of the present invention is the following formula (1):
R 2 , R 4 and R 6, which may be the same or different, are a hydrogen atom or an alkyl group, and at least one of R 2 , R 4 and R 6 is a hydrogen atom is there)
Or a polymer thereof , and the following formula:
で表される溶媒を含有する、低誘電材料用組成物を基材に被覆して得られる低誘電材料である。式中、ＲａおよびＲｃは、同一または異なっていてもよく、アルキル基またはアシル基であり、Ｒｂは水素原子またはアルキル基であり、ｎは１〜５の整数である。ボラジン環含有化合物を含む組成物の溶媒として、前記式で表される溶媒を用いることによって、コーティング法を用いて形成された膜の均一性が向上する。 The low dielectric material obtained by coat | covering the composition for low dielectric materials containing the solvent represented by these on a base material . In the formula, R a and R c may be the same or different, and are an alkyl group or an acyl group, R b is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is an integer of 1 to 5. By using the solvent represented by the above formula as the solvent of the composition containing the borazine ring-containing compound, the uniformity of the film formed using the coating method is improved.
本願においては、ボラジン環含有化合物とは、構造中に下記式： In the present application, the borazine ring-containing compound is a compound represented by the following formula:
で表されるボラジン環を有する化合物をいう。上記式からもわかるように、ボラジン環の窒素（Ｎ）およびホウ素（Ｂ）は、ボラジン環を形成しない結合をそれぞれ１つ有する。ボラジン環を形成する窒素およびホウ素と結合する環外の元素または官能基は特に限定されない。ボラジン環を形成する窒素またはホウ素に結合する元素および官能基としては、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アミノ基、ボラジニル基などが挙げられる。 The compound which has the borazine ring represented by these. As can be seen from the above formula, nitrogen (N) and boron (B) of the borazine ring each have one bond that does not form a borazine ring. There are no particular limitations on the elements or functional groups outside the ring that bind to the nitrogen and boron that form the borazine ring. Examples of the element and functional group bonded to nitrogen or boron forming the borazine ring include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an amino group, and a borazinyl group.
ボラジン環含有化合物は、１つのボラジン環を有する化合物でもよく、２以上のボラジン環を有する化合物でもよい。ボラジン環含有化合物は、重合体であってもよい。本願においては、化合物の形態や分子量を問わず、ボラジン環を有する限りにおいて、「ボラジン環含有化合物」の概念に包含される。低誘電材料の製造工程が、ボラジン環含有化合物を含む低誘電材料用組成物をスピンコーティングによって塗布する工程を含む場合には、ボラジン環含有化合物は、重合体であることが好ましい。重合体を含む溶液の粘度は高いため、スピンコーティングを利用した塗布に好都合である。 The borazine ring-containing compound may be a compound having one borazine ring or a compound having two or more borazine rings. The borazine ring-containing compound may be a polymer. In this application, as long as it has a borazine ring irrespective of the form and molecular weight of a compound, it is included by the concept of a "borazine ring containing compound". When the production process of the low dielectric material includes a step of applying a composition for low dielectric material containing a borazine ring-containing compound by spin coating, the borazine ring-containing compound is preferably a polymer. Since the viscosity of the solution containing the polymer is high, it is convenient for application using spin coating.
ボラジン環含有化合物としての重合体は、ボラジン環骨格を有する化合物をモノマーとして用いて形成されうる。重合方法や重合形態は特に限定されない。重合方法は、ボラジン環に結合している官能基によって、選択される。例えば、アミノ基が結合している場合には、実施例に示すように、縮重合によって、重合体が合成されうる。ボラジン環にビニル基またはビニル基を含む官能基が結合している場合には、例えば、重合開始剤を用いたラジカル重合によって、重合体が形成されうる。重合体は、ホモポリマーであってよく、２以上のモノマーユニットからなる共重合体であってもよい。共重合体の形態は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などのいずれでもよい。他のモノマーと結合を形成しうる官能基を３つ以上有するモノマーを用いれば、モノマーがネットワーク状に結合した重合体を得ることも可能である。 The polymer as the borazine ring-containing compound can be formed using a compound having a borazine ring skeleton as a monomer. A polymerization method and a polymerization form are not particularly limited. The polymerization method is selected depending on the functional group bonded to the borazine ring. For example, when an amino group is bonded, a polymer can be synthesized by condensation polymerization as shown in Examples. When a vinyl group or a functional group containing a vinyl group is bonded to the borazine ring, for example, a polymer can be formed by radical polymerization using a polymerization initiator. The polymer may be a homopolymer or a copolymer composed of two or more monomer units. The form of the copolymer may be any of a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, and the like. If a monomer having three or more functional groups capable of forming a bond with another monomer is used, it is possible to obtain a polymer in which the monomers are bonded in a network.
好ましくは、本発明のボラジン環含有化合物は、下記式（１）： Preferably, the borazine ring-containing compound of the present invention has the following formula (1):
で表される化合物、またはその重合体である。 Or a polymer thereof.
ボラジン環を構成するホウ素（Ｂ）に結合するＲ１、Ｒ３およびＲ５は、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、または下記式（２）： R 1 , R 3 and R 5 bonded to boron (B) constituting the borazine ring are a hydrogen atom, an alkyl group which may be substituted, or the following formula (2):
で表される官能基である。Ｒ１、Ｒ３およびＲ５は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、式（２）におけるＲ７はアルキル基である。 Is a functional group represented by R 1 , R 3 and R 5 may be the same or different. In the formula (2), R 7 is an alkyl group.
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５およびＲ７として含まれ得るアルキル基は、直鎖、分岐または環状アルキル基でありうる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、１−メチル−エチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ネオペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。ただし、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５およびＲ７として含まれ得るアルキル基が、これらに限定されるわけではない。 The alkyl group that can be included as R 1 , R 3 , R 5 and R 7 can be a linear, branched or cyclic alkyl group. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, 1-methyl-ethyl group, sec-butyl group, A tert-butyl group, a neopentyl group, a cyclohexyl group, etc. are mentioned. However, alkyl groups that can be included as R 1 , R 3 , R 5 and R 7 are not limited thereto.
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５およびＲ７として含まれ得るアルキル基は、本発明の作用効果を逸脱しない範囲で、水素原子が他の官能基で置換されていてもよい。官能基には、アミノ基、イソシアネート基、ビニル基、エチニル基などが含まれる。 In the alkyl group that can be included as R 1 , R 3 , R 5, and R 7 , the hydrogen atom may be substituted with another functional group without departing from the effects of the present invention. Functional groups include amino groups, isocyanate groups, vinyl groups, ethynyl groups, and the like.
式（２）で表される官能基を有していると、式（１）で表されるボラジン環含有化合物を縮重合する上で好適である。その場合には、好ましくは、モノマーとして用いられるボラジン環含有化合物中には、２つ以上の式（２）の官能基が含まれる。ネットワーク状の重合体を得るためには、Ｒ１、Ｒ３およびＲ５のいずれもが、式（２）で表される官能基であるボラジン環含有化合物を用いるとよい。なお、ネットワーク状の重合体を合成する場合であっても、モノマーとして用いられるボラジン環含有化合物の全てについて、Ｒ１、Ｒ３およびＲ５が式（２）で表される官能基である必要はない。スピンコーティングなどを用いて成膜する場合には、適当な溶媒に均一に溶解させる必要がある。ネットワーク状の重合体が、高密度に三次元架橋化されていると、溶媒の均一性や溶媒に対する重合体の溶解性が低下する虞がある。このため、使用する溶媒や使用するボラジン環含有化合物に応じて、ネットワーク状になっている度合いを制御するとよい。 When it has a functional group represented by Formula (2), it is suitable for polycondensation of the borazine ring-containing compound represented by Formula (1). In that case, the borazine ring-containing compound used as a monomer preferably contains two or more functional groups of the formula (2). In order to obtain a network polymer, it is preferable to use a borazine ring-containing compound in which all of R 1 , R 3 and R 5 are functional groups represented by the formula (2). Even in the case of synthesizing a network-like polymer, R 1 , R 3 and R 5 must be functional groups represented by the formula (2) for all borazine ring-containing compounds used as monomers. There is no. When a film is formed using spin coating or the like, it is necessary to uniformly dissolve in an appropriate solvent. If the network-like polymer is three-dimensionally cross-linked at a high density, the uniformity of the solvent and the solubility of the polymer in the solvent may be reduced. For this reason, according to the solvent to be used and the borazine ring containing compound to be used, it is good to control the degree which is a network form.
ネットワーク状に重合したボラジン環含有化合物を含む組成物を用いると、重合していないボラジン環含有化合物のみからなる組成物を用いる場合と比較して、スピンコーティングを利用して塗膜を形成する際の作業性が向上する。本発明を工業的に量産する上では、コストおよび生産性の観点から、かような効果は非常に大きい。 When using a composition containing a borazine ring-containing compound polymerized in a network, compared to using a composition consisting only of an unpolymerized borazine ring-containing compound, when forming a coating film using spin coating Improved workability. Such an effect is very large from the viewpoints of cost and productivity in industrial mass production of the present invention.
ボラジン環を構成する窒素（Ｎ）に結合するＲ２、Ｒ４およびＲ６は、水素原子またはアルキル基である。Ｒ２、Ｒ４およびＲ６は、同一であってもよく、異なっていてもよい。Ｒ２、Ｒ４およびＲ６として含まれ得るアルキル基は、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５およびＲ７として含まれ得るアルキル基として、前記説明において説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。 R 2 , R 4 and R 6 bonded to nitrogen (N) constituting the borazine ring are a hydrogen atom or an alkyl group. R 2 , R 4 and R 6 may be the same or different. The alkyl groups that can be included as R 2 , R 4, and R 6 are the same as those described in the above description as the alkyl groups that can be included as R 1 , R 3 , R 5, and R 7. To do.
また、式（１）におけるＲ１〜Ｒ６の少なくとも１つが水素原子を含む。Ｒ１〜Ｒ６中に水素原子でない場合には、縮重合が進行せず、十分な機械的強度や耐湿性を有する低誘電材料が形成されない虞がある。 Moreover, at least 1 of R < 1 > -R < 6 > in Formula (1) contains a hydrogen atom. When R 1 to R 6 are not hydrogen atoms, polycondensation does not proceed, and a low dielectric material having sufficient mechanical strength and moisture resistance may not be formed.
式（１）で表されるボラジン環含有化合物の具体例としては、非置換のボラジン；Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリス（プロピルアミノ）ボラジン、Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリス（ヘキシルアミノ）ボラジン、Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリス（メチルアミノ）ボラジン、Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリス（プロピルアミノ）−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−トリメチルボラジンなどのアルキルアミノボラジン類；モノ−Ｂ−メチルボラジン、ジ−Ｂ−メチルボラジン、モノ−Ｎ−エチルボラジン、ジ−Ｎ−メチルボラジン、トリ−Ｎ−プロピルボラジン、モノ−Ｎ−ジ−Ｂ−メチルボラジンなどのアルキルボラジン類が挙げられる。 Specific examples of the borazine ring-containing compound represented by the formula (1) include unsubstituted borazine; B, B ′, B ″ -tris (propylamino) borazine, B, B ′, B ″ -tris (hexylamino) ) Alkylaminoborazines such as borazine, B, B ′, B ″ -tris (methylamino) borazine, B, B ′, B ″ -tris (propylamino) -N, N′N ″ -trimethylborazine; mono- Examples include alkyl borazines such as B-methyl borazine, di-B-methyl borazine, mono-N-ethyl borazine, di-N-methyl borazine, tri-N-propyl borazine, mono-N-di-B-methyl borazine. It is done.
ボラジン環含有化合物は、公知技術を適宜参酌して製造されうるものである。したがって、本発明においては、ボラジン環含有化合物の製造方法は、特に限定されない。例えば、「木村良晴、繊維と工業、第５２巻、８号、３４１頁、１９９６年」や「Ｐａｉｎｅ ＆ Ｓｎｅｄｄｏｎ， Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｂｏｒａｚｉｎｅ−ＢａｓｅｄＰｏｌｙｍｅｒｓ」， ”Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ”，ｐ３５９， Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ， １９９４などに記載の公知技術を参照しうる。 The borazine ring-containing compound can be produced with appropriate consideration of known techniques. Therefore, in the present invention, the method for producing the borazine ring-containing compound is not particularly limited. For example, “Yoshiharu Kimura, Textiles and Industries, Vol. 52, No. 8, 341, 1996”, “Paine & Sneddon, Recent Developments in Borazine-Based Polymers,” Inorganic and Organic Polymers 35 ”. Reference can be made to known techniques described in 1994 and the like.
本発明の低誘電材料用組成物は、必要に応じて、本発明の効果に影響を与えない範囲で他の構成成分を含みうる。例えば、前記特許文献２に記載されている、ポリシロキサン系ポリマーが含まれても良い。硬化触媒、濡れ性改良剤、可塑剤、消泡剤、増粘剤などの無機系または有機系の添加剤を適量含んでいてもよい。 The composition for a low dielectric material of the present invention can contain other components as long as it does not affect the effects of the present invention. For example, a polysiloxane polymer described in Patent Document 2 may be included. An appropriate amount of an inorganic or organic additive such as a curing catalyst, a wettability improver, a plasticizer, an antifoaming agent or a thickener may be included.
ボラジン環含有化合物を溶解または分散させる溶媒は、下記式： The solvent for dissolving or dispersing the borazine ring-containing compound has the following formula:
で表される。 It is represented by
ＲａおよびＲｃは、アルキル基またはアシル基である。ＲａおよびＲｃは、同一であっても異なっていてもよい。ＲａおよびＲｃとして含まれ得るアルキル基は、直鎖、分岐または環状のアルキル基であり得る。 R a and R c are an alkyl group or an acyl group. R a and R c may be the same or different. The alkyl group that can be included as R a and R c can be a linear, branched or cyclic alkyl group.
ＲａおよびＲｃとして含まれ得るアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基およびシクロヘキシル基などが挙げられる。ただし、ＲａおよびＲｃとして含まれ得るアルキル基が、これらに限定されるわけではない。 Specific examples of the alkyl group that can be contained as R a and R c include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, and neopentyl group. Hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group. However, alkyl groups that can be included as R a and R c are not limited thereto.
ＲａおよびＲｃとして含まれ得るアシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基などが挙げられる。ただし、ＲａおよびＲｃとして含まれ得るアシル基が、これらに限定されるわけではない。 Specific examples of the acyl group that can be contained as R a and R c include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, pivaloyl group, hexanoyl group and the like. However, acyl groups that can be included as R a and R c are not limited thereto.
Ｒｂは水素原子またはアルキル基である。Ｒｂとして含まれ得るアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基およびシクロヘキシル基などが挙げられる。ただし、Ｒｂとして含まれ得るアルキル基が、これらに限定されるわけではない。 R b is a hydrogen atom or an alkyl group. Specific examples of the alkyl group that can be contained as R b include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group. , Heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group. However, the alkyl group that can be included as R b is not limited thereto.
ｎは１〜５の整数、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは１または２である。ｎが好ましい範囲に含まれていると、コーティング時の製膜性および塗膜の外観が、より向上する。 n is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 or 2. When n is contained in the preferable range, the film-forming property at the time of coating and the appearance of the coating film are further improved.
また、ボラジン環含有化合物が前記式（１）で表される化合物である場合に、前記式で表される溶媒を用いると、スピンコーティング時の成膜性および塗膜の外観を向上させる上で、効果的である。 Further, when the borazine ring-containing compound is a compound represented by the above formula (1), the use of the solvent represented by the above formula improves the film formability during spin coating and the appearance of the coating film. Is effective.
溶媒として含まれる前記化合物の具体例としては、ジグライム（「ジエチレングリコールジメチルエーテル」とも称される）、モノグライム（「エチレングリコールジメチルエーテル」とも称される）、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、トリグライム（「トリエチレングリコールジメチルエーテル」とも称される）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラグライム（「テトラエチレングリコールジメチルエーテル」とも称される）などが挙げられる。コーティング時の製膜性および塗膜の外観を考慮すると、これら例示したうちでは、前述の通り、本発明で使用される溶媒を表す一般式において、ｎが１〜３の整数である化合物が好ましく、ｎが１または２である化合物がより好ましい。 Specific examples of the compound contained as a solvent include diglyme (also referred to as “diethylene glycol dimethyl ether”), monoglyme (also referred to as “ethylene glycol dimethyl ether”), ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol. Diethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol butyl ether, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol dimethyl ether ,Propylene glycol Chill ether acetate, propylene glycol diacetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol diacetate, triglyme (also referred to as “triethylene glycol dimethyl ether”), Examples include triethylene glycol monomethyl ether and tetraglyme (also referred to as “tetraethylene glycol dimethyl ether”). Considering the film-forming property at the time of coating and the appearance of the coating film, among these exemplified compounds, as described above, in the general formula representing the solvent used in the present invention, a compound in which n is an integer of 1 to 3 is preferable. , Compounds wherein n is 1 or 2 are more preferred.
溶媒として含まれる前記化合物は、公知技術を適宜参酌して製造されうるものである。市販されている化合物を用いてもよい。本発明の低誘電材料用組成物は、２種以上の溶媒を含んでもよい。その場合には、２種以上の溶媒のいずれもが本発明で規定する、前記化学式で表される構造を有していてもよい。場合によっては、前記化学式で表される溶媒の他に、異なる溶媒を用いても良い。ただし、その場合には、前記化学式で表される溶媒が、全溶媒の質量に対して、好ましくは２５質量％以上含まれる。 The compound contained as a solvent can be produced with appropriate consideration of known techniques. Commercially available compounds may be used. The composition for low dielectric materials of the present invention may contain two or more kinds of solvents. In that case, both of the two or more solvents may have a structure represented by the above chemical formula as defined in the present invention. In some cases, a different solvent may be used in addition to the solvent represented by the chemical formula. However, in that case, the solvent represented by the above chemical formula is preferably contained in an amount of 25% by mass or more based on the mass of the total solvent.
本発明の低誘電材料用組成物には、溶媒、ボラジン環含有化合物、および必要に応じて他の添加物が含まれる。低誘電材料用組成物における各成分の含有量は、特に限定されるものではなく、用途や実施態様に応じて最適な条件を選択すればよい。例えば、スピンコーティングによって低誘電材料用組成物を塗布する場合には、塗膜の均一性や経済性などに考慮して、配合量を決定する。一般的には、低誘電材料用組成物中には、低誘電材料用組成物の全質量に対して、５０〜９９質量％の溶媒、および１〜５０質量％のボラジン環含有化合物が含まれる。上記範囲であると、耐水性、経済性、耐湿性、耐熱性、耐薬品性、機械的強度、耐久性などに優れる低誘電材料が得られる。 The composition for a low dielectric material of the present invention includes a solvent, a borazine ring-containing compound, and other additives as required. The content of each component in the composition for a low dielectric material is not particularly limited, and an optimum condition may be selected according to the application and the embodiment. For example, when the composition for a low dielectric material is applied by spin coating, the blending amount is determined in consideration of the uniformity of the coating film and the economic efficiency. Generally, the low dielectric material composition contains 50 to 99% by mass of a solvent and 1 to 50% by mass of a borazine ring-containing compound with respect to the total mass of the low dielectric material composition. . Within the above range, a low dielectric material excellent in water resistance, economic efficiency, moisture resistance, heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, durability and the like can be obtained.
本発明の低誘電材料用組成物は、所望する部位に供給され、乾燥することにより、固化される。低誘電材料用組成物を用いて、半導体用層間絶縁膜などの低誘電材料を製造するには、コーティング法を適用するとよい。即ち、本発明の低誘電材料用組成物は、コーティング用組成物として用いられ得る。コーティング法には、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティングなどが含まれる。半導体用層間絶縁膜を製造する際には、好ましくはスピンコーティングが用いられる。塗布された低誘電材料用組成物は、乾燥される。一度のコーティングおよび乾燥では所望する厚さの被膜が得られない場合には、コーティングおよび乾燥を、所望の厚さになるまで繰り返しても良い。スピンコーターの回転数、乾燥温度および乾燥時間などの成膜条件は、特に限定されない。 The composition for a low dielectric material of the present invention is supplied to a desired site and solidified by drying. In order to produce a low dielectric material such as an interlayer insulating film for a semiconductor using the composition for low dielectric material, a coating method may be applied. That is, the low dielectric material composition of the present invention can be used as a coating composition. Coating methods include spin coating, spray coating, dip coating, and the like. When manufacturing an interlayer insulating film for a semiconductor, spin coating is preferably used. The applied composition for a low dielectric material is dried. If a coating with the desired thickness cannot be obtained by a single coating and drying, the coating and drying may be repeated until the desired thickness is obtained. Film formation conditions such as the spin coater rotation speed, drying temperature, and drying time are not particularly limited.
その後、乾燥した被膜を焼成する。焼成条件は特に限定しないが、好ましくは酸素濃度０．１体積％以下、より好ましくは０．００００００１体積％以下（０．１ｖｏｌｐｐｍ以下）の雰囲気中で焼成する。雰囲気中の酸素濃度を低減することによって、得られる低誘電材料の誘電率を低下させうる。雰囲気中の酸素濃度は、低いほど好ましく、下限値は特に限定されない。 Thereafter, the dried film is baked. The firing conditions are not particularly limited, but the firing is preferably performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.1% by volume or less, more preferably 0.0000001% by volume (0.1 volppm or less). By reducing the oxygen concentration in the atmosphere, the dielectric constant of the resulting low dielectric material can be reduced. The lower the oxygen concentration in the atmosphere, the better, and the lower limit is not particularly limited.
ここでいう酸素濃度は、被膜が配置されている焼成装置内部の雰囲気中の酸素濃度をいう。酸素濃度は、具体的には、ジルコニア酸素濃度計を用いた測定によって、決定されうる。 The oxygen concentration here refers to the oxygen concentration in the atmosphere inside the baking apparatus in which the coating is disposed. Specifically, the oxygen concentration can be determined by measurement using a zirconia oximeter.
乾燥した被膜の焼成温度は、好ましくは２００〜６００℃、より好ましくは３００〜５００℃に制御される。焼成温度が低すぎると、得られる低誘電材料の耐湿性が低下する傾向にある。一方、焼成温度が高すぎると、得られる低誘電材料の表面にクラックなどの欠陥が生じる虞がある。 The firing temperature of the dried film is preferably controlled to 200 to 600 ° C, more preferably 300 to 500 ° C. If the firing temperature is too low, the moisture resistance of the resulting low dielectric material tends to decrease. On the other hand, if the firing temperature is too high, defects such as cracks may occur on the surface of the resulting low dielectric material.
ここでいう焼成温度とは、焼成処理をする際の温度の最高温度を意味する。例えば、焼成温度を徐々に上昇させ、４００℃で３０分維持し、その後、冷却した場合の焼成温度は４００℃である。焼成温度は熱電対を用いて測定されうる。 The firing temperature here means the highest temperature at the time of firing treatment. For example, the firing temperature is 400 ° C. when the firing temperature is gradually increased and maintained at 400 ° C. for 30 minutes and then cooled. The firing temperature can be measured using a thermocouple.
乾燥した被膜の焼成時間については、特に限定されない。得られる低誘電材料についての、誘電率、耐湿性等の特性を考慮して、適宜決定すればよい。通常は、昇温開始から冷却終了までの時間が３〜３００分間程度である。 The firing time of the dried film is not particularly limited. What is necessary is just to determine suitably considering characteristics, such as a dielectric constant and moisture resistance, about the low dielectric material obtained. Usually, the time from the start of temperature rise to the end of cooling is about 3 to 300 minutes.
本発明の低誘電材料用組成物は、上述のように、半導体用層間絶縁膜などの低誘電材料の製造に用いられ得る。即ち、本発明の第二は、前記低誘電材料用組成物を基材に被覆して得られる低誘電材料である。また、本発明の第三は、前記低誘電材料用組成物を基材に被覆して得られる半導体用層間絶縁膜である。また、本発明の第四は、本発明の第三の半導体用層間絶縁膜を有する半導体装置である。本発明の層間絶縁膜は、誘電率や耐湿性などの特性に優れるため、ＬＳＩ素子、ＩＣ基板など各種電子部品に対して有用である。特に、本発明の層間絶縁膜は誘電率が低いため、高速ＵＬＳＩの実現に大きく寄与し得る。ＬＳＩやＩＣなどの各種電子部品の構成については、特に限定されない。本発明の層間絶縁膜が形成されうる半導体装置であればよく、本発明の半導体用層間絶縁膜を有する半導体装置は、本発明の技術的範囲に属するものである。 As described above, the composition for a low dielectric material of the present invention can be used for the production of a low dielectric material such as an interlayer insulating film for a semiconductor. That is, the second of the present invention is a low dielectric material obtained by coating a substrate with the composition for low dielectric material. The third aspect of the present invention is a semiconductor interlayer insulating film obtained by coating a substrate with the composition for low dielectric materials. A fourth aspect of the present invention is a semiconductor device having the third semiconductor interlayer insulating film of the present invention. Since the interlayer insulating film of the present invention is excellent in characteristics such as dielectric constant and moisture resistance, it is useful for various electronic components such as LSI elements and IC substrates. In particular, since the interlayer insulating film of the present invention has a low dielectric constant, it can greatly contribute to the realization of high-speed ULSI. The configuration of various electronic components such as LSI and IC is not particularly limited. Any semiconductor device may be used as long as the interlayer insulating film of the present invention can be formed, and the semiconductor device having the semiconductor interlayer insulating film of the present invention belongs to the technical scope of the present invention.
また、本発明の第五は、ボラジン環含有化合物と、下記式： The fifth aspect of the present invention includes a borazine ring-containing compound and the following formula:
（式中、ＲａおよびＲｃは、同一または異なっていてもよく、アルキル基またはアシル基であり、Ｒｂは水素原子またはアルキル基であり、ｎは１〜５の整数である）
で表される溶媒とを含有する低誘電材料用組成物を、基材にスピンコーティングして塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする低誘電材料の製造方法である。
(In the formula, R a and R c may be the same or different, and are an alkyl group or an acyl group, R b is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is an integer of 1 to 5)
A process for producing a low dielectric material, comprising a step of spin-coating a composition for a low dielectric material containing a solvent represented by the formula:
ここでいう、ボラジン環含有化合物、用いられる溶媒などは、本発明の第一において説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。本発明の第五においては、必要に応じて、塗布工程や乾燥工程などが採用されうる。これらについても、上記説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。 Since the borazine ring-containing compound and the solvent used here are as described in the first aspect of the present invention, description thereof is omitted here. In the fifth aspect of the present invention, an application process, a drying process, and the like can be employed as necessary. Since these are also as described above, description thereof is omitted here.
次に、実施例を用いて、本発明の効果について説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、以下の実施例に限定されない。なお、以下に示す合成および操作はすべて乾燥した窒素雰囲気下において行った。 Next, the effects of the present invention will be described using examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following examples. The synthesis and operation shown below were all performed in a dry nitrogen atmosphere.
［合成例１］
Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリクロロボラジン（１５ｇ）を十分に脱水したトルエン（１００ｍＬ）に溶解させ、ｎ−プロピルアミン（２２ｇ）、トリエチルアミン（２５ｇ）、トルエン（１００ｍＬ）の混合溶液を室温で１時間かけて滴下した。滴下終了後、２５℃で３時間撹拌し、さらに、６０℃で３時間撹拌した。生じたアミン塩酸塩をろ過により除去した後、溶媒および未反応のアミンを減圧留去し、Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリス（プロピルアミノ）ボラジンの黄色粘性液体（２２．５ｇ）を得た（下記式参照）。得られた化合物を、さらにキシレン中において１３０℃で３時間撹拌することにより、重縮合反応を進行させた。反応後、溶媒を減圧留去させ、繰り返し単位がネットワーク状に結合した高分子体であるボラジン環含有化合物１を得た（下記式参照）。
[Synthesis Example 1]
B, B ′, B ″ -trichloroborazine (15 g) was dissolved in sufficiently dehydrated toluene (100 mL), and a mixed solution of n-propylamine (22 g), triethylamine (25 g) and toluene (100 mL) was added at room temperature. After dropwise addition, the mixture was stirred for 3 hours at 25 ° C. and further stirred for 3 hours at 60 ° C. After the resulting amine hydrochloride was removed by filtration, the solvent and unreacted amine were distilled off under reduced pressure. A yellow viscous liquid (22.5 g) of B, B ′, B ″ -tris (propylamino) borazine was obtained (see the following formula). The resulting compound was further stirred in xylene at 130 ° C. for 3 hours to advance the polycondensation reaction. After the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a borazine ring-containing compound 1 which is a polymer having repeating units bonded in a network form (see the following formula).
［合成例２］
Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリクロロボラジン（１５ｇ）を十分に脱水したトルエン（１００ｍＬ）に溶解させ、ｎ−ヘキシルアミン（３７ｇ）、トリエチルアミン（２５ｇ）、トルエン（１００ｍＬ）の混合溶液を室温で１時間かけて滴下した。滴下終了後、２５℃で３時間撹拌し、さらに、６０℃で３時間撹拌した。生じたアミン塩酸塩をろ過により除去した後、溶媒および未反応のアミンを減圧留去し、Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリス（ヘキシルアミノ）ボラジンの黄色粘性液体（３０ｇ）を得た。得られた化合物をさらにキシレン中において、１３０℃で３時間撹拌することにより重縮合反応を進行させた。反応後、溶媒を減圧留去させ、ボラジン環含有化合物２を得た。
[Synthesis Example 2]
B, B ′, B ″ -trichloroborazine (15 g) was dissolved in sufficiently dehydrated toluene (100 mL), and a mixed solution of n-hexylamine (37 g), triethylamine (25 g) and toluene (100 mL) was added at room temperature. After dropwise addition, the mixture was stirred for 3 hours at 25 ° C. and further stirred for 3 hours at 60 ° C. After the resulting amine hydrochloride was removed by filtration, the solvent and unreacted amine were distilled off under reduced pressure. As a result, a yellow viscous liquid (30 g) of B, B ′, B ″ -tris (hexylamino) borazine was obtained. The resulting compound was further stirred in xylene at 130 ° C. for 3 hours to advance the polycondensation reaction. After the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a borazine ring-containing compound 2.
［合成例３］
Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリクロロボラジン（１５ｇ）を十分に脱水したトルエン（１００ｍＬ）に溶解させ、約−７０℃に保持されたメチルアミン（１６ｇ）の入ったフラスコに１時間かけて滴下した。滴下終了後、２５℃で３時間撹拌し、さらに、６０℃で３時間撹拌した。生じたアミン塩酸塩をろ過により除去した後、溶媒および未反応のアミンを減圧留去し、Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリス（メチルアミノ）ボラジンの白色粘性液体（１２ｇ）を得た。得られた化合物をさらにキシレン中において、１３０℃で３時間撹拌することにより重縮合反応を進行させた。溶媒を減圧留去後、ボラジン環含有化合物３を得た。
[Synthesis Example 3]
B, B ′, B ″ -trichloroborazine (15 g) was dissolved in sufficiently dehydrated toluene (100 mL) and added dropwise to a flask containing methylamine (16 g) maintained at about −70 ° C. over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 3 hours at 25 ° C. and further stirred for 3 hours at 60 ° C. After removing the resulting amine hydrochloride by filtration, the solvent and unreacted amine were distilled off under reduced pressure, and B and B A white viscous liquid (12 g) of ', B ″ -tris (methylamino) borazine was obtained. The resulting compound was further stirred in xylene at 130 ° C. for 3 hours to advance the polycondensation reaction. After distilling off the solvent under reduced pressure, a borazine ring-containing compound 3 was obtained.
［合成例４］
Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリクロロ−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−トリメチルボラジン（１５ｇ）を十分に脱水したトルエン（１００ｍＬ）に溶解させ、ｎ−プロピルアミン（１４ｇ）、トリエチルアミン（２３ｇ）、トルエン１００ｍＬの混合溶液を室温で１時間かけて滴下した。滴下終了後、２５℃で３時間、６０℃で３時間撹拌した。生じたアミン塩酸塩をろ過により除去した後、溶媒および未反応のアミンを減圧留去し、Ｂ，Ｂ’，Ｂ”−トリス（プロピルアミノ）−Ｎ，Ｎ’Ｎ”−トリメチルボラジンの黄色粘性液体（１７ｇ）を得た。得られた化合物をさらにキシレン中において、１３０℃で３時間撹拌することにより重縮合反応を進行させた。溶媒を減圧留去後、ボラジン環含有化合物４を得た。
[Synthesis Example 4]
B, B ′, B ″ -trichloro-N, N′N ″ -trimethylborazine (15 g) was dissolved in sufficiently dehydrated toluene (100 mL), and n-propylamine (14 g), triethylamine (23 g), toluene 100 mL was dissolved. Was added dropwise at room temperature over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was stirred at 25 ° C. for 3 hours and at 60 ° C. for 3 hours. After the generated amine hydrochloride was removed by filtration, the solvent and unreacted amine were distilled off under reduced pressure, and yellow viscosity of B, B ′, B ″ -tris (propylamino) -N, N′N ″ -trimethylborazine was obtained. A liquid (17 g) was obtained. The resulting compound was further stirred in xylene at 130 ° C. for 3 hours to advance the polycondensation reaction. After distilling off the solvent under reduced pressure, a borazine ring-containing compound 4 was obtained.
［実施例１］
合成例１で得られたボラジン環含有化合物１を、十分に乾燥したジグライムに溶解させ、ボラジン環含有化合物濃度１０質量％の、低誘電材料用組成物を得た。得られた低誘電材料用組成物を、スピンコーターを用いて、３０００ｒｐｍでシリコン基板に塗布し、１２０℃で３分乾燥させた。この操作を８回繰り返すことにより、膜厚１μｍの被膜を得た。この被膜を、酸素濃度０．１ｐｐｍ以下のアルゴン雰囲気下において３５０℃で３０分焼成したところ、透明でクラックの無い被膜１が形成された。形成された被膜１は均一であり、外観も良好であった。得られた膜に金電極を蒸着し、膜の誘電率を測定した。測定結果を表１に示す。
[Example 1]
The borazine ring-containing compound 1 obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in sufficiently dried diglyme to obtain a composition for a low dielectric material having a borazine ring-containing compound concentration of 10% by mass. The obtained composition for a low dielectric material was applied to a silicon substrate at 3000 rpm using a spin coater and dried at 120 ° C. for 3 minutes. By repeating this operation 8 times, a film having a thickness of 1 μm was obtained. When this film was baked at 350 ° C. for 30 minutes in an argon atmosphere with an oxygen concentration of 0.1 ppm or less, a transparent and crack-free film 1 was formed. The formed coating 1 was uniform and had a good appearance. A gold electrode was deposited on the obtained film, and the dielectric constant of the film was measured. The measurement results are shown in Table 1.
［実施例２］
合成例２で得られたボラジン環含有化合物２を用いた以外は、実施例１の手順に準じて、被膜２を形成した。形成された被膜２は均一であり、外観も良好であった。被膜２の外観および誘電率についての測定結果を表１に示す。
[Example 2]
A film 2 was formed according to the procedure of Example 1 except that the borazine ring-containing compound 2 obtained in Synthesis Example 2 was used. The formed coating 2 was uniform and had a good appearance. Table 1 shows the measurement results of the appearance and dielectric constant of the coating 2.
［実施例３］
合成例３で得られたボラジン環含有化合物３を用いた以外は、実施例１の手順に準じて、被膜３を形成した。形成された被膜３は均一であり、外観も良好であった。被膜３の外観および誘電率についての測定結果を表１に示す。
[Example 3]
A coating 3 was formed according to the procedure of Example 1 except that the borazine ring-containing compound 3 obtained in Synthesis Example 3 was used. The formed coating 3 was uniform and the appearance was good. Table 1 shows the measurement results of the appearance and dielectric constant of the coating 3.
［実施例４］
合成例４で得られたボラジン環含有化合物４を用いた以外は、実施例１の手順に準じて、被膜４を形成した。形成された被膜４は均一であり、外観も良好であった。被膜４の外観および誘電率についての測定結果を表１に示す。
[Example 4]
A film 4 was formed according to the procedure of Example 1 except that the borazine ring-containing compound 4 obtained in Synthesis Example 4 was used. The formed coating 4 was uniform and had a good appearance. Table 1 shows the measurement results of the appearance and dielectric constant of the coating 4.
［比較例１］
溶媒としてジグライムの代わりにトルエンを用いた以外は、実施例１の手順に準じて、被膜５を形成した。形成された被膜５は白濁していた。また、被膜５の表面には、筋やボツが形成されており、不十分な膜であった。
[Comparative Example 1]
A film 5 was formed according to the procedure of Example 1 except that toluene was used instead of diglyme as a solvent. The formed film 5 was cloudy. Further, the surface of the film 5 was not sufficient because streaks and dents were formed.
［比較例２］
溶媒としてジグライムの代わりにテトラヒドロフランを用いた以外は、実施例２の手順に準じて、被膜６を形成した。形成された被膜６は白濁していた。また、被膜６の表面には、筋やボツが形成されており、不十分な膜であった。
[Comparative Example 2]
A film 6 was formed according to the procedure of Example 2 except that tetrahydrofuran was used instead of diglyme as a solvent. The formed film 6 was cloudy. Further, the surface of the film 6 was not sufficient because streaks and dents were formed.
［比較例３］
溶媒としてジグライムの代わりにトルエンを用いた以外は、実施例３の手順に準じて、被膜７を形成した。形成された被膜７は白濁していた。また、被膜７の表面には、筋やボツが形成されており、不十分な膜であった。
[Comparative Example 3]
A film 7 was formed according to the procedure of Example 3 except that toluene was used instead of diglyme as a solvent. The formed film 7 was cloudy. Further, the surface of the film 7 was not sufficient because streaks and dents were formed.
［比較例４］
溶媒としてジグライムの代わりにエタノールを用いた以外は、実施例４の手順に準じて、被膜８を形成した。形成された被膜８は白濁していた。また、被膜８の表面には、筋やボツが形成されており、不十分な膜であった。
[Comparative Example 4]
A film 8 was formed according to the procedure of Example 4 except that ethanol was used instead of diglyme as a solvent. The formed film 8 was cloudy. Further, the surface of the film 8 was not sufficient because streaks and dents were formed.
表１に示されるように、ボラジン環含有化合物の溶媒として、本発明で規定する溶媒を用いると、白濁などのない優れた被膜が得られた。 As shown in Table 1, when the solvent specified in the present invention was used as the solvent for the borazine ring-containing compound, an excellent film free from white turbidity was obtained.
このように、本発明の低誘電材料用組成物は、溶媒として、前記式で表される溶媒を含有する。かような低誘電材料用組成物を用いることにより、均一な被膜が形成される。例えば、本発明の低誘電材料用組成物を用いて半導体用層間絶縁膜を製造した場合には、製造される半導体装置の信頼性が向上する。また、本発明の低誘電材料組成物を用いることによって、半導体装置の製造歩留まりの向上も期待でき、工業的量産過程において、大きく寄与しうる。 Thus, the composition for low dielectric materials of the present invention contains a solvent represented by the above formula as a solvent. By using such a composition for a low dielectric material, a uniform film is formed. For example, when a semiconductor interlayer insulating film is manufactured using the low dielectric material composition of the present invention, the reliability of the manufactured semiconductor device is improved. Further, by using the low dielectric material composition of the present invention, an improvement in the manufacturing yield of the semiconductor device can be expected, which can greatly contribute to the industrial mass production process.
Claims (4)
で表される官能基であり、Ｒ２、Ｒ４およびＲ６は、同一または異なっていてもよく、水素原子またはアルキル基であり、Ｒ２、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが水素原子である）
で表される化合物、またはその重合体、および、下記式：
で表される溶媒を含有する、低誘電材料用組成物を基材に被覆して得られる低誘電材料。 Following formula (1):
R 2 , R 4 and R 6, which may be the same or different, are a hydrogen atom or an alkyl group, and at least one of R 2 , R 4 and R 6 is a hydrogen atom is there)
Or a polymer thereof, and the following formula:
A low dielectric material obtained by coating a substrate with a composition for a low dielectric material containing a solvent represented by the formula:
で表される官能基であり、Ｒ２、Ｒ４およびＲ６は、同一または異なっていてもよく、水素原子またはアルキル基であり、Ｒ２、Ｒ４およびＲ６の少なくとも１つが水素原子である）
で表される化合物、またはその重合体と、下記式：
で表される溶媒とを含有する低誘電材料用組成物を、基材にスピンコーティングして塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする低誘電材料の製造方法。 Following formula (1):
R 2 , R 4 and R 6, which may be the same or different, are a hydrogen atom or an alkyl group, and at least one of R 2 , R 4 and R 6 is a hydrogen atom is there)
Or a polymer thereof, and the following formula:
A process for producing a low dielectric material comprising a step of spin-coating a composition for a low dielectric material containing a solvent represented by formula (1) on a substrate to form a coating film.
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