JPH10316853A - 半導体多層配線用層間絶縁膜樹脂組成物及び該絶縁膜の製造方法 - Google Patents
半導体多層配線用層間絶縁膜樹脂組成物及び該絶縁膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH10316853A JPH10316853A JP12549897A JP12549897A JPH10316853A JP H10316853 A JPH10316853 A JP H10316853A JP 12549897 A JP12549897 A JP 12549897A JP 12549897 A JP12549897 A JP 12549897A JP H10316853 A JPH10316853 A JP H10316853A
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- JP
- Japan
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- fluorine
- polyhydroxyamide
- formula
- insulating membrane
- general formula
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
- H05K3/4673—Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
- H05K3/4676—Single layer compositions
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性とともに低誘電率で電気特性に優れた
半導体層間絶縁膜用樹脂組成物を提供する。 【解決手段】一般式(1)で表される構成単位を含む含
フッ素ポリベンゾオキサゾールからなることを特徴とす
る半導体多層配線用層間絶縁膜樹脂組成物であり、ま
た、一般式(4)で表される構成単位を含む含フッ素ポ
リヒドロキシアミドを塗工し、加熱閉環して、前記の構
造とすることを特徴とする半導体多層配線用層間絶縁膜
の製造方法。 【化1】 【化4】
半導体層間絶縁膜用樹脂組成物を提供する。 【解決手段】一般式(1)で表される構成単位を含む含
フッ素ポリベンゾオキサゾールからなることを特徴とす
る半導体多層配線用層間絶縁膜樹脂組成物であり、ま
た、一般式(4)で表される構成単位を含む含フッ素ポ
リヒドロキシアミドを塗工し、加熱閉環して、前記の構
造とすることを特徴とする半導体多層配線用層間絶縁膜
の製造方法。 【化1】 【化4】
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体多層配線用
低誘電率有機層間絶縁膜樹脂組成物に関する。
低誘電率有機層間絶縁膜樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体などの電子材料に用いられる保護
膜や絶縁膜に適した樹脂が、盛んに研究されている。優
れた耐熱性と電気特性を有するポリイミド系樹脂もその
一つであり、従来の二酸化シリコンを用いた無機絶縁膜
と比べて高い平坦性を有し、低誘電率のため高信号速度
を要求される多層配線構造を有する半導体素子の配線間
の層間絶縁膜に検討されている。しかしながら、従来か
ら良く知られているポリイミドでは、電子機器の高密度
化、高性能化に伴い要求される耐熱性、耐湿性電気特性
を十分に満足させることができない。
膜や絶縁膜に適した樹脂が、盛んに研究されている。優
れた耐熱性と電気特性を有するポリイミド系樹脂もその
一つであり、従来の二酸化シリコンを用いた無機絶縁膜
と比べて高い平坦性を有し、低誘電率のため高信号速度
を要求される多層配線構造を有する半導体素子の配線間
の層間絶縁膜に検討されている。しかしながら、従来か
ら良く知られているポリイミドでは、電子機器の高密度
化、高性能化に伴い要求される耐熱性、耐湿性電気特性
を十分に満足させることができない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決し、耐熱性とともに低誘電率で
電気特性に優れた半導体層間絶縁膜用樹脂組成物を提供
することにある。
従来技術の問題点を解決し、耐熱性とともに低誘電率で
電気特性に優れた半導体層間絶縁膜用樹脂組成物を提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式(1)
で表される構成単位を含む含フッ素ポリベンゾオキサゾ
ールからなることを特徴とする半導体多層配線用層間絶
縁膜樹脂組成物であり、また、一般式(4)で表される
構成単位を含む含フッ素ポリヒドロキシアミドを塗工
し、加熱閉環して、前記の構造とすることを特徴とする
半導体多層配線用層間絶縁膜の製造方法である。
で表される構成単位を含む含フッ素ポリベンゾオキサゾ
ールからなることを特徴とする半導体多層配線用層間絶
縁膜樹脂組成物であり、また、一般式(4)で表される
構成単位を含む含フッ素ポリヒドロキシアミドを塗工
し、加熱閉環して、前記の構造とすることを特徴とする
半導体多層配線用層間絶縁膜の製造方法である。
【0005】
【化1】 (一般式(1)中、Xは一般式(2)(ここでZはなく
てもよいし、またはO、S、SO2、CO、CH2、C
(CH3)2、 C(CF3)2である。)を示し、 Yは群
(3)から選ばれた1つ以上の基を示す。また、mは1
〜4の整数である。)
てもよいし、またはO、S、SO2、CO、CH2、C
(CH3)2、 C(CF3)2である。)を示し、 Yは群
(3)から選ばれた1つ以上の基を示す。また、mは1
〜4の整数である。)
【0006】
【化2】 (ただし、ベンゼン環からN及びOへの結合はo−位)
【0007】
【化3】
【0008】
【化4】 (式中X及びYは、上記一般式(1)、(2)で表され
る)
る)
【0009】
【発明の実施の形態】本発明において、含フッ素ポリベ
ンゾオキサゾールは一般式(5)(式中Xは(2)で表
される。)で表されるビス(アミノフェノール)化合物
と一般式(6)で表されるジカルボン酸を縮合閉環反応
させることで得られる。
ンゾオキサゾールは一般式(5)(式中Xは(2)で表
される。)で表されるビス(アミノフェノール)化合物
と一般式(6)で表されるジカルボン酸を縮合閉環反応
させることで得られる。
【0010】
【化5】
【0011】
【化6】
【0012】一般式(5)で表されるビス(アミノフェ
ノール)化合物の例としては、3、3' ージアミノー
4、4' ージヒドロキシビフェニル、ビス(3ーアミノ
ー4ーヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3ーアミ
ノー4ーヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3ー
アミノー4ーヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(3ー
アミノー4ーヒドロキシフェニル)スルホン、2、2ー
ビス(3ーアミノー4ーヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2、2ービス(3ーアミノー4ーヒドロキシフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパンを挙げることができる。一
般式(6)で表されるジカルボン酸化合物の例として
は、2ーフルオロイソフタル酸、4ーフルオロイソフタ
ル酸、5ーフルオロイソフタル酸、3ーフルオロフタル
酸、4ーフルオロフタル酸、2ーフルオロテレフタル
酸、2、4、5、6ーテトラフルオロイソフタル酸、
3、4、5、6ーテトラフルオロフタル酸、2、3、
5、6ーテトラフルオロテレフタル酸の化合物をパーフ
ルオロエチルアルコール、パーフルオロプロピルアルコ
ール、パーフルオロブチルアルコール、パーフルオロペ
ンチルアルコール、2、2、2ートリフルオロエタノー
ル、2、2、3、3、3ーペンタフルオロプロパノー
ル、2、2、3、3、4、4、4、ーヘプタフルオロブ
タノール、2ーヘキサフルオロー2ープロパノール、
2、6ージフルオロフェノール、2、4ージフルオロフ
ェノール、2、3ージフルオロフェノール、3、5ージ
フルオロフェノール、2、3、4ートリフルオロフェノ
ール、2、4、6ートリフルオロフェノール、ペンタフ
ルオロフェノール、1、1、1、3、3、3ーヘキサフ
ルオロー2ーフェニルー2プロパノールと反応させて得
られるジカルボン酸を挙げることができる。特に群
(3)の中でも化合物(7)(8)に示される置換基を
導入した場合、撥水性が高くなり、耐吸湿性の向上、誘
電率の低下が見られる。
ノール)化合物の例としては、3、3' ージアミノー
4、4' ージヒドロキシビフェニル、ビス(3ーアミノ
ー4ーヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3ーアミ
ノー4ーヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3ー
アミノー4ーヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(3ー
アミノー4ーヒドロキシフェニル)スルホン、2、2ー
ビス(3ーアミノー4ーヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2、2ービス(3ーアミノー4ーヒドロキシフェニ
ル)ヘキサフルオロプロパンを挙げることができる。一
般式(6)で表されるジカルボン酸化合物の例として
は、2ーフルオロイソフタル酸、4ーフルオロイソフタ
ル酸、5ーフルオロイソフタル酸、3ーフルオロフタル
酸、4ーフルオロフタル酸、2ーフルオロテレフタル
酸、2、4、5、6ーテトラフルオロイソフタル酸、
3、4、5、6ーテトラフルオロフタル酸、2、3、
5、6ーテトラフルオロテレフタル酸の化合物をパーフ
ルオロエチルアルコール、パーフルオロプロピルアルコ
ール、パーフルオロブチルアルコール、パーフルオロペ
ンチルアルコール、2、2、2ートリフルオロエタノー
ル、2、2、3、3、3ーペンタフルオロプロパノー
ル、2、2、3、3、4、4、4、ーヘプタフルオロブ
タノール、2ーヘキサフルオロー2ープロパノール、
2、6ージフルオロフェノール、2、4ージフルオロフ
ェノール、2、3ージフルオロフェノール、3、5ージ
フルオロフェノール、2、3、4ートリフルオロフェノ
ール、2、4、6ートリフルオロフェノール、ペンタフ
ルオロフェノール、1、1、1、3、3、3ーヘキサフ
ルオロー2ーフェニルー2プロパノールと反応させて得
られるジカルボン酸を挙げることができる。特に群
(3)の中でも化合物(7)(8)に示される置換基を
導入した場合、撥水性が高くなり、耐吸湿性の向上、誘
電率の低下が見られる。
【0013】
【化7】
【0014】
【化8】
【0015】ポリヒドロキシアミドの合成方法としては
公知の酸クロライドを用いる方法や、活性化エステルを
用いる方法などがありいずれの方法を用いても合成可能
である。例えば、活性化エステルを用いる方法は次のよ
うである。前記の酸成分と1ーヒドロキシベンゾトリア
ゾールを適当な条件で反応させることにより活性化エス
テルを合成し、それとビス(アミノフェノール)化合物
を有機溶媒中、適当な温度、好ましくは50〜100℃
の条件で反応させることにより含フッ素ポリヒドロキシ
アミドを合成することができる。これを更に加熱脱水閉
環することにより含フッ素ポリベンゾオキサゾールを得
ることができる。
公知の酸クロライドを用いる方法や、活性化エステルを
用いる方法などがありいずれの方法を用いても合成可能
である。例えば、活性化エステルを用いる方法は次のよ
うである。前記の酸成分と1ーヒドロキシベンゾトリア
ゾールを適当な条件で反応させることにより活性化エス
テルを合成し、それとビス(アミノフェノール)化合物
を有機溶媒中、適当な温度、好ましくは50〜100℃
の条件で反応させることにより含フッ素ポリヒドロキシ
アミドを合成することができる。これを更に加熱脱水閉
環することにより含フッ素ポリベンゾオキサゾールを得
ることができる。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 実施例 1 3ーフルオロフタル酸1.84gと1ーヒドロキシベン
ゾトリアゾール(以下HBTと略記する。)2.70g
をNーメチルー2ーピロリドン(以下NMPと略記す
る。)19.4mlに溶かしながらジシクロヘキシルカ
ルボジイミド(以下DCCと略記する。)溶液(DCC
4.1gをNMP8.1gに溶かしたもの。)を0〜5
℃で滴下しながら反応させた後、室温にもどし24時間
攪拌する。得られた化合物とペンタフルオロフェノール
1.84gにジメチルアセトアミド(以下DMAcと略
記する。)/トルエン(15ml/5ml)の混合溶媒
を加え、溶解させる。それにK2CO3を1.38g加
え、窒素雰囲気下140℃で3時間反応させる。得られ
た溶液に2、2ービス(3ーアミノー4ーヒドロキシフ
ェニル)ヘキサフルオロプロパン(以下BisAPAF
と略記する。)3.51gとNMP220mlを加え、
窒素雰囲気下で80℃2時間反応させる。反応溶液はイ
ソプロピルアルコール/水(200ml/400ml)
の混合溶媒に加え洗浄し、乾燥後ポリヒドロキシアミド
を得た。その後得られたポリマーをDMAcに溶かし、
濃度20wt%の溶液になるように調製した。得られた溶
液をスピナーを用いて回転数1000rpmでウェハー
上に塗布し、120℃で10分、150℃で30分、3
00℃で30分オーブンで乾燥させる。この乾燥により
含フッ素ポリヒドロキシアミドを加熱脱水閉環し、膜厚
約9μmの含フッ素ポリベンゾオキサゾールフィルムを
得た。
ゾトリアゾール(以下HBTと略記する。)2.70g
をNーメチルー2ーピロリドン(以下NMPと略記す
る。)19.4mlに溶かしながらジシクロヘキシルカ
ルボジイミド(以下DCCと略記する。)溶液(DCC
4.1gをNMP8.1gに溶かしたもの。)を0〜5
℃で滴下しながら反応させた後、室温にもどし24時間
攪拌する。得られた化合物とペンタフルオロフェノール
1.84gにジメチルアセトアミド(以下DMAcと略
記する。)/トルエン(15ml/5ml)の混合溶媒
を加え、溶解させる。それにK2CO3を1.38g加
え、窒素雰囲気下140℃で3時間反応させる。得られ
た溶液に2、2ービス(3ーアミノー4ーヒドロキシフ
ェニル)ヘキサフルオロプロパン(以下BisAPAF
と略記する。)3.51gとNMP220mlを加え、
窒素雰囲気下で80℃2時間反応させる。反応溶液はイ
ソプロピルアルコール/水(200ml/400ml)
の混合溶媒に加え洗浄し、乾燥後ポリヒドロキシアミド
を得た。その後得られたポリマーをDMAcに溶かし、
濃度20wt%の溶液になるように調製した。得られた溶
液をスピナーを用いて回転数1000rpmでウェハー
上に塗布し、120℃で10分、150℃で30分、3
00℃で30分オーブンで乾燥させる。この乾燥により
含フッ素ポリヒドロキシアミドを加熱脱水閉環し、膜厚
約9μmの含フッ素ポリベンゾオキサゾールフィルムを
得た。
【0017】実施例2 2、4、5、6ーテトラフルオロイソフタル酸2.38
gと1ーヒドロキシベンゾトリアゾール(以下HBTと
略記する。)2.70gをNーメチルー2ーピロリドン
(以下NMPと略記する。)19.4mlに溶かしなが
らジシクロヘキシルカルボジイミド(以下DCCと略記
する。)溶液(DCC4.1gをNMP8.1gに溶か
したもの。)を0〜5℃で滴下しながら反応させた後、
室温にもどし24時間攪拌する。得られた化合物と1、
1、1、3、3、3ーヘキサフルオロー2ーフェニルー
2プロパノール2.44gにDMAc/トルエン(15
ml/5ml)の混合溶媒を加え、溶解させる。それに
K2CO3を1.38g加え、窒素雰囲気下140℃で
3時間反応させる。得られた溶液にBisAPAF3.
51gとNMP220mlを加え、窒素雰囲気下で80
℃2時間反応させる。反応溶液はイソプロピルアルコー
ル/水(200ml/400ml)の混合溶媒に加え洗
浄し、乾燥後ポリヒドロキシアミドを得た。その後得ら
れたポリマーをDMAcに溶かし、濃度20wt%の溶液
になるように調製した。得られた溶液をスピナーを用い
て回転数1000rpmでウェハー上に塗布し、120
℃で10分、150℃で30分、300℃で30分オー
ブンで乾燥させる。この乾燥により含フッ素ポリヒドロ
キシアミドを加熱脱水閉環し、膜厚約8μmの含フッ素
ポリベンゾオキサゾールフィルムを得た。
gと1ーヒドロキシベンゾトリアゾール(以下HBTと
略記する。)2.70gをNーメチルー2ーピロリドン
(以下NMPと略記する。)19.4mlに溶かしなが
らジシクロヘキシルカルボジイミド(以下DCCと略記
する。)溶液(DCC4.1gをNMP8.1gに溶か
したもの。)を0〜5℃で滴下しながら反応させた後、
室温にもどし24時間攪拌する。得られた化合物と1、
1、1、3、3、3ーヘキサフルオロー2ーフェニルー
2プロパノール2.44gにDMAc/トルエン(15
ml/5ml)の混合溶媒を加え、溶解させる。それに
K2CO3を1.38g加え、窒素雰囲気下140℃で
3時間反応させる。得られた溶液にBisAPAF3.
51gとNMP220mlを加え、窒素雰囲気下で80
℃2時間反応させる。反応溶液はイソプロピルアルコー
ル/水(200ml/400ml)の混合溶媒に加え洗
浄し、乾燥後ポリヒドロキシアミドを得た。その後得ら
れたポリマーをDMAcに溶かし、濃度20wt%の溶液
になるように調製した。得られた溶液をスピナーを用い
て回転数1000rpmでウェハー上に塗布し、120
℃で10分、150℃で30分、300℃で30分オー
ブンで乾燥させる。この乾燥により含フッ素ポリヒドロ
キシアミドを加熱脱水閉環し、膜厚約8μmの含フッ素
ポリベンゾオキサゾールフィルムを得た。
【0018】比較例1 ジカルボン酸として実施例1で得られたものの代わりに
3ーフルオロフタル酸を用いて、実施例1の方法と同様
にポリヒドロキシアミドを得た。得られたポリマーから
実施例1と同様にして膜厚約11μmの含フッ素ポリベ
ンゾオキサゾールフィルムを得た。
3ーフルオロフタル酸を用いて、実施例1の方法と同様
にポリヒドロキシアミドを得た。得られたポリマーから
実施例1と同様にして膜厚約11μmの含フッ素ポリベ
ンゾオキサゾールフィルムを得た。
【0019】比較例2 ジカルボン酸として実施例2で得られたものの代わりに
2、4、5、6ーテトラフルオロイソフタル酸を用い
て、実施例3の方法と同様にポリヒドロキシアミドを得
た。得られたポリマーから実施例1と同様にして膜厚約
11μmの含フッ素ポリベンゾオキサゾールフィルムを
得た。
2、4、5、6ーテトラフルオロイソフタル酸を用い
て、実施例3の方法と同様にポリヒドロキシアミドを得
た。得られたポリマーから実施例1と同様にして膜厚約
11μmの含フッ素ポリベンゾオキサゾールフィルムを
得た。
【0020】実施例1、2、及び比較例1、2で得られ
たフィルムの誘電率(1MHz)、熱重量分析(空気
中、昇温速度10℃/分)の測定結果を表1に示す。
たフィルムの誘電率(1MHz)、熱重量分析(空気
中、昇温速度10℃/分)の測定結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】本願発明による含フッ素ポリベンゾオキ
サゾール及びその前駆体である含フッ素ポリヒドロキシ
アミドは非常に低誘電率であり、得られるフィルムは耐
熱性の点では、同等かあるいは少し低くなっているが、
充分耐熱性に優れたものである。本発明は低誘電率で、
耐熱性の優れた半導体用層間絶縁膜を与える。電子材料
の絶縁膜として極めて有用であり、該技術分野で多くの
貢献をなすものといえる。
サゾール及びその前駆体である含フッ素ポリヒドロキシ
アミドは非常に低誘電率であり、得られるフィルムは耐
熱性の点では、同等かあるいは少し低くなっているが、
充分耐熱性に優れたものである。本発明は低誘電率で、
耐熱性の優れた半導体用層間絶縁膜を与える。電子材料
の絶縁膜として極めて有用であり、該技術分野で多くの
貢献をなすものといえる。
Claims (2)
- 【請求項1】 一般式(1)で表される構成単位を含む
含フッ素ポリベンゾオキサゾールからなることを特徴と
する半導体多層配線用層間絶縁膜樹脂組成物。 【化1】 (一般式(1)中、Xは一般式(2)(ここでZはなく
てもよいし、またはO、S、SO2、CO、CH2、C
(CH3)2、 C(CF3)2である。)を示し、Yは群
(3)から選ばれた1種以上の基を示す。また、mは1
〜4の整数である。) 【化2】 (ただし、ベンゼン環からN及びOへの結合はo−位) 【化3】 - 【請求項2】 一般式(4)で表される構成単位を含む
含フッ素ポリヒドロキシアミドを塗工し、加熱閉環し
て、一般式(1)で表される構成単位を含む含フッ素ポ
リベンゾオキサゾールの構造とすることを特徴とする半
導体多層配線用層間絶縁膜の製造方法。 【化4】 (式中X及びYは、上記一般式(1)、(2)で表され
る)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12549897A JPH10316853A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 半導体多層配線用層間絶縁膜樹脂組成物及び該絶縁膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12549897A JPH10316853A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 半導体多層配線用層間絶縁膜樹脂組成物及び該絶縁膜の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10316853A true JPH10316853A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14911603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12549897A Pending JPH10316853A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 半導体多層配線用層間絶縁膜樹脂組成物及び該絶縁膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10316853A (ja) |
Cited By (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001206879A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-07-31 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | ジカルボン酸誘導体の製造方法及びそれを用いたポリベンゾオキサドール樹脂 |
JP2001226599A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 空洞多層配線形成用樹脂組成物及びこれを用いた空洞多層配線 |
JP2001279174A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 絶縁膜用コーティングワニス及び絶縁膜 |
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WO2009043117A1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Bionomics Limited | Novel aryl potassium channel blockers and uses thereof |
US8507539B2 (en) | 2008-06-13 | 2013-08-13 | Bionomics Limited | Potassium channel blockers and uses thereof |
US10308644B2 (en) | 2016-12-22 | 2019-06-04 | Incyte Corporation | Heterocyclic compounds as immunomodulators |
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