JPH11106506A

JPH11106506A - 低比誘電性高分子膜及びその形成方法並びに層間絶縁膜

Info

Publication number: JPH11106506A
Application number: JP28774097A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Iijima; 正行飯島; Masatoshi Sato; 昌敏佐藤; Yoshiyuki Ukishima; 禎之浮島
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な工程で安定した特性を有し、特に半導体
装置の層間絶縁膜に適用しうる低比誘電性高分子膜の形
成方法を提供する。【解決手段】蒸着重合法によって基板上にポリイミド膜
を形成する際、基板を３０℃以上の温度に加熱保持す
る。ポリイミド膜を形成するための原料モノマーとして
は、例えば、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニ
ル]ヘキサフロロプロパンと、2,2-ビス(3,4フェニルカ
ルボキシル)-ヘキサフロロプロパン二無水物を用いる。
本発明によれば、ポリイミド膜の密度が１．４ｇ/cm³以
下になり、その結果、比誘電率が２.６〜２.７のポリイ
ミド膜を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体装
置の層間絶縁膜に用いられる低比誘電性高分子膜の形成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の層間絶縁膜として
は、回転塗布法によるＳＯＧ（Spin onGlass)膜やＣＶ
Ｄ法（化学蒸着法：Chemical Vapor Deposition）によ
るＳｉＯ₂膜が主に用いられている。これらの方法によ
って形成された層間絶縁膜の比誘電率は約４となるが、
最近はＬＳＩの高集積化の進展により層間絶縁膜の低比
誘電率化が大きな課題とされており、比誘電率が４以下
の層間絶縁膜が要求されるようになっている。

【０００３】このような要求に対しては、近年、プラズ
マＣＶＤ法によって形成されたＳｉＯ₂膜にフッ素を添
加したＳiＯＦ膜が提案されており、この膜によれば層
間絶縁膜の比誘電率を３.７〜３.２程度に抑えることが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術においては、次のような問題があった。すなわ
ち、上述のプラズマＣＶＤ法によるＳｉＯＦ膜は低比誘
電率化が達成できる反面、膜の形成方法や成膜条件によ
って膜特性が大きく異なったり、膜中のフッ素の脱離や
吸湿性が大きいといった膜の不安定性により誘電率を悪
化させてしまう問題が指摘されており、将来の低比誘電
率材料としての応用は難しい状況にある。

【０００５】また、回転塗布法によるＳＯＧ膜は、有機
溶媒を除去するために４００℃近傍の温度でベークし脱
水重合反応させて形成することから、有機溶媒や水が発
生するなどの課題がある。

【０００６】その一方、近年、高分子材料を用いた層間
絶縁膜も開発されており、これによれば安定した特性を
有する低比誘電率の層間絶縁膜を得ることができる。

【０００７】しかし、高分子材料を用いた層間絶縁膜で
あっても、比誘電率を２．７より小さくすることは困難
であり、また、耐熱温度は４００℃が限界である。しか
も、高分子材料を用いたものは、比誘電率を低下させる
と耐熱性も低下し、他方、耐熱性を向上させると比誘電
率も高くなるという問題がある。

【０００８】本発明は、このような従来の技術の課題を
解決するためになされたもので、簡易な工程で安定した
特性を有し、特に半導体装置の層間絶縁膜に適用しうる
低比誘電性高分子膜の形成方法を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、蒸着重合によって
高分子膜を形成する際に基体を常温より高い特定の温度
に保持することで蒸着膜の密度が低下し、これにより低
比誘電率の高分子膜が得られることを見い出し、本発明
を完成するに至った。

【００１０】かかる知見に基づいてなされた請求項１記
載の発明は、蒸着重合によって基体上に形成された蒸着
膜の密度が１.４ｇ/cm³以下であることを特徴とする低
比誘電性高分子膜である。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、蒸着重合に
よって基体上に形成された蒸着膜の密度が１.４ｇ/cm³
以下であることを特徴とする低比誘電性ポリイミド膜で
ある。

【００１２】本発明の低比誘電性高分子膜を形成するに
は、例えば、請求項３に記載されているように、真空中
で原料モノマーを蒸発させ、これらを基体上で蒸着重合
させて高分子膜を形成する際に、上記基体の温度を３０
℃以上に保持するとよい。

【００１３】この場合、基体を加熱するための手段とし
ては、例えばホットプレート（ヒーターを埋め込んだ均
熱板）やハロゲンランプ等を用いることができる。

【００１４】本発明の方法は、種々の高分子膜を形成す
る場合に適用することができるが、特に、ジアミンモノ
マーと酸成分モノマーとを用いてポリイミド膜を作成す
るのに好適な方法である。

【００１５】ポリイミドの原料モノマーとしては、種々
のものを用いることができるが、請求項２記載の発明の
ように、ジアミンモノマーとして、4,4′-ジアミノジフ
ェニルメタン(ＭＤＡ)、4,4′-ジアミノジフェニルエー
テル(ＯＤＡ)、4,4′-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェ
ニル、1,4-ビス(４-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2′
-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフロロ
プロパン、2,2′-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン(ＢＡＰＰ)、3,3′-ジメチル-4,4′-ジアミ
ノビフェニル(ＯＴＤ)、又は3,3′-ジメトキシ-4,4′-ジ
アミノビフェニルのいずれかを用いることができる。

【００１６】また、酸成分モノマーとしては、ピロメリ
ト酸二無水物(ＰＭＤＡ)、2,2′-ビス(3,4-フェニルカ
ルボキシル)-ヘキサフロロプロパン二無水物、4,4′-ビ
フタル酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボ
ン酸二無水物又は3,3′-4,4′-ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物のいずれかを用いることができる。

【００１７】これらのうちでも、ジアミンモノマーとし
ては、ＯＴＤ又は2,2′-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)
フェニル]ヘキサフロロプロパンが、また、酸成分モノ
マーとしては、2,2′-ビス(3,4-フェニルカルボキシル)
-ヘキサフロロプロパン二無水物が、比誘電率が小さい
点から好適に用いることができる。

【００１８】本発明の場合、蒸着重合の際に基体の温度
を３０℃以上に保持することにより、通常の蒸着や溶液
法によって作成した高分子膜より密度の低い高分子膜が
形成される。そして、これにより安定した特性を有する
低比誘電率の高分子膜が簡単な工程で得られる。

【００１９】図１（ａ）は、本発明における基体の温度
と高分子膜（ポリイミド膜）の比誘電率との関係を示す
グラフ、図１（ｂ）は、本発明における基体の温度と高
分子膜（ポリイミド膜）の密度との関係を示すグラフで
ある。ここで、曲線Ｉは、原料モノマーとして、4,4′-
ジアミノジフェニルエーテル(ＯＤＡ)とピロメリト酸二
無水物(ＰＭＤＡ)を用いた場合、曲線IIは、原料モノマ
ーとして、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]
ヘキサフロロプロパンと、2,2-ビス(3,4フェニルカルボ
キシル)-ヘキサフロロプロパン二無水物を用いた場合を
示すものである。

【００２０】本発明の場合、図１（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、基体の温度を高くすれば、高分子膜の密度が小さ
くなり、比誘電率が低下する傾向を示す。その理由は、
基体の温度が高いほど有機分子は基体に対して立ちやす
く、かつ、歳差運動をするため、分子一個の占める体積
が大きくなり、その結果、高分子膜の密度が低下すると
考えられる。

【００２１】このことから、蒸着重合の際に基体の温度
を３０以上の所定の温度に保持するようにすれば、高分
子膜の比誘電率を所望の値に設定することが可能にな
る。ただし、基体の温度が１００℃以上になると、モノ
マーの蒸発速度を上げなければ再蒸発により膜が形成さ
れないという不都合がある。そして、より好ましい基体
の温度範囲は、３０〜７０℃である。

【００２２】一方、本発明においては、圧力が１０^-3Ｐ
ａ程度の真空中で蒸着重合を行うことが好ましい。

【００２３】また、本発明においては、基体上に蒸着膜
を形成した後に、加熱処理を行うことが好ましい。すな
わち、加熱処理を行うことによって、重合反応が完了す
るため、その耐熱性が向上する。

【００２４】この場合、加熱処理の温度は４００℃程度
とし、その時間は３０分程度とすることが好ましい。処
理雰囲気は、大気、不活性ガス又は真空中のどちらでも
よいが、膜の表面を水や酸素と反応させないためには、
真空中が最も効果的である。

【００２５】なお、半導体装置を作成する際には、上記
加熱処理工程において、半導体装置の製造プロセスの最
高温度以上に加熱すれば、その後のプロセスにおける高
分子成分の分解を防ぐことができる。

【００２６】一方、請求項５記載の発明は、半導体基体
上に形成された金属配線層の間に請求項１又は２のいず
れか１項記載の低比誘電性高分子膜が形成されているこ
とを特徴とする層間絶縁膜である。

【００２７】請求項５記載の発明によれば、低比誘電率
化した高分子膜によって層間絶縁膜を構成しているの
で、金属配線層間で形成されるコンデンサーの容量が極
めて小さくなり、半導体装置の動作速度を大幅に向上さ
せることが可能になる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。図２（ａ）は、本
発明を実施するための成膜装置の一例の概略構成を示す
ものである。図２（ａ）に示すように、この成膜装置１
は、マルチチャンバー方式の枚葉式の装置であり、図示
しない搬送ロボットが組み込まれているコア室２の周囲
に、Ｓｉウェハー等の出し入れを行うためのＬ／ＵＬ
（ロード／アンロード）室３と、蒸着重合を行うための
第１の処理室４と、加熱処理を行うための第２の処理室
５と、アルミニウム等のスパッタリングを行うための第
３の処理室６とが配置され、これらはすべて図示しない
ゲートバルブを介して連結されている。また、これらコ
ア室２、Ｌ／ＵＬ室３、第１〜第３の処理室４〜６は、
図示しない真空ポンプ等の真空排気系に連結されてい
る。

【００２９】ここで、基板８は、コア室２内に配置され
るロボットによってＬ／ＵＬ室３から第１〜第３の処理
室４〜６へを自由に搬送できるようになっている。

【００３０】図２（ｂ）は、第１の処理室４の概略構成
を示すものである。図２（ｂ）に示すように、第１の処
理室４の上方には、２種類の原料モノマーＡ、Ｂの蒸発
源４０Ａ、４０Ｂが導入管４１Ａ、４１Ｂを介して接続
されている。各蒸発源４０Ａ、４０Ｂのハウジング４２
Ａ、４２Ｂには、それぞれ蒸発用容器４３Ａ、４３Ｂが
設けられる。そして、蒸発用容器４３Ａ、４３Ｂの内部
には、ポリイミド膜を形成するための原料モノマーＡ、
Ｂがそれぞれ注入されている。

【００３１】この場合、原料モノマーＡ、Ｂとしては、
例えば、4,4′-ジアミノジフェニルエーテル(ＯＤＡ)
と、ピロメリト酸二無水物(ＰＭＤＡ)、また、2,2-ビス
[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフロロプロパ
ンと、2,2-ビス(3,4フェニルカルボキシル)-ヘキサフロ
ロプロパン二無水物が用いられる。

【００３２】さらに、各蒸発用容器４３Ａ、４３Ｂの近
傍には、各原料モノマーＡ、Ｂを加熱するためのヒータ
ー４４Ａ、４４Ｂが設けられる。

【００３３】一方、各導入管４１Ａ、４１Ｂの周囲には
ヒーターＨが巻き付けられ、これによって原料モノマー
Ａ、Ｂの温度を制御できるように構成されている。ま
た、各導入管４１Ａ、４１Ｂの途中には、各原料モノマ
ーＡ、Ｂの供給量を調整するためのバルブ４５Ａ、４５
Ｂが設けられ、これらを開閉することにより、蒸着重合
膜の形成時に膜厚を制御できるようになっている。

【００３４】図２（ｂ）に示すように、基板８は、第１
の処理室４内の下部の基板８を加熱するためのホットプ
レート４６上に支持される。そして、第１の処理室４の
上部には、下方に向って広がるように形成された混合槽
４７が設けられている。この混合槽４７の内壁には、原
料モノマーＡ、Ｂの蒸気を加熱するためのヒーター４８
が設けられている。

【００３５】図３（ａ）は、図１（ａ）の成膜装置１の
第２の処理室５の概略構成を示すものである。図３
（ａ）に示すように、第２の処理室５内には、基板８を
加熱するためのホットプレート５０が設けられている。
このホットプレート５０は、基板８の温度を半導体装置
の製造時の温度より広い範囲（２０〜５００℃）に制御
可能で、かつ、加熱の際の昇温速度を調整可能できるよ
うに構成されている。

【００３６】図３（ｂ）は、図１（ａ）の成膜装置１の
第３の処理室６の概略構成を示すものである。図３
（ｂ）に示すように、第３の処理室６には、直流二極式
のスパッタリング装置が設けられる。すなわち、第３の
処理室６の上部に、直流電源６０に接続された電極６１
が配設され、この電極６１にスパッタリングターゲット
６２として例えばアルミニウムターゲットが保持されて
いる。そして、処理すべき基板８は、第３の処理室６の
下部においてホットプレート６３によって支持されてい
る。また、この第３の処理室６内には、導入管６４を介
して例えばアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスが導入
されるようになっている。

【００３７】本実施の形態において絶縁膜を形成するに
は、まず、上記成膜装置１において、基板８をＬ／ＵＬ
室３から第１の処理室４内に搬送し、各バルブ４５Ａ、
４５Ｂを開いて原料モノマーＡ、Ｂを第１の処理室４内
に導入し、蒸着重合によって基板８上にポリイミド膜を
形成する。

【００３８】この場合、まず、各バルブ４５Ａ、４５Ｂ
を閉じた状態で第１の処理室４内の圧力を３×１０^-3Ｐ
ａ程度の高真空に設定し、ヒーター４４Ａ、４４Ｂによ
って各原料モノマーＡ、Ｂを所定の温度に加熱する。

【００３９】そして、各原料モノマーＡ、Ｂが所定の温
度に達して所要の蒸発量が得られた後に、各バルブ４５
Ａ、４５Ｂを開き、所定の蒸発速度で各原料モノマー
Ａ、Ｂを上方から基板８上に蒸着、堆積させ、ポリイミ
ド膜を形成した後に各バルブ４５Ａ、４５Ｂを閉じる。
この場合、原料モノマーＡ、Ｂの蒸発速度は、化学量論
比で１：１となるように制御する。また、ホットプレー
ト４６によって基板８の温度を３０℃以上となるように
制御する。

【００４０】その後、第２の処理室５において、基板８
上のポリイミド膜に対し、ホットプレート５０を用いて
所定の加熱処理を行う。

【００４１】この場合、加熱条件は、昇温速度５℃／ｍ
ｉｎで４００℃程度まで加熱し、その状態を３０分間程
度保持するようにする。また、この加熱処理は例えば真
空中で行う。

【００４２】なお、必要に応じ、第３の処理室６に基板
８を搬送し、スパッタリングによって基板８上にアルミ
ニウム電極を形成することもできる。

【００４３】以上述べたように本実施の形態によれば、
安定した特性を有する低比誘電率のポリイミド膜を簡易
な工程で得ることができる。

【００４４】図４(ａ)〜(ｆ)は、本発明を用いて半導体
装置の層間絶縁膜を形成する工程の一例を示すものであ
る。まず、図４(ａ)に示すように、例えばシリコン(Ｓ
ｉ)からなる半導体基板２１と、この半導体基板２１の
表面に形成され、所定の位置に窓開けがされたシリコン
熱酸化膜２２と、その上に成膜され、パターニングが施
された第１層目の配線（金属配線層）２３とを有する基
板３１を用意する。

【００４５】この基板３１を３０℃以上に加熱しつつ、
上述した蒸着重合法により、基板３１の表面にポリイミ
ド膜２４ａを所望の厚みに全面成膜する(図４(ｂ))。さ
らに、上述の条件で加熱処理を行い、耐熱性の高い層間
絶縁膜２４を形成する(図４(ｃ))。

【００４６】次いで、その層間絶縁膜２４の表面に対
し、レジストプロセスにより所定のパターニングが施さ
れたレジスト膜２５を形成し(図４(ｄ))、ドライエッチ
ングを行うことにより、レジスト膜２５の窓開け部分に
露出した層間絶縁膜２４を除去する(図４(ｅ))。そし
て、上述のレジスト膜２５を除去した後、配線薄膜を全
面成膜し、パターニングを施して第２層目の配線（金属
配線層）２６を形成する。

【００４７】これにより、層間絶縁膜２４が除去された
窓開け部分２７で、第１層目の配線２３と第２層目の配
線２６とが電気的に接続され、その結果、多層配線を有
する半導体装置３５を得ることができる(図４(ｆ))。

【００４８】本実施の形態によれば、低比誘電率化した
ポリイミド膜によって層間絶縁膜２４を構成しているの
で、第１層目の配線２３と第２層目の配線２６との間で
形成されるコンデンサーの容量が非常に小さくなり、半
導体装置３５の動作速度を大幅に向上させることができ
る。

【００４９】また、本実施の形態によれば、安定した特
性を有する半導体装置３５を簡易な工程で得ることがで
きる。

【００５０】なお、本発明は上述の実施の形態に限られ
ることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、
蒸着重合によって形成されたポリイミド膜に対して紫外
線を照射することもできる。これによりポリイミド膜の
耐熱性をさらに向上させることが可能になる。

【００５１】さらに、本発明は半導体装置の層間絶縁膜
のみならず、種々の絶縁膜に適用することができる。た
だし、本発明は半導体装置の層間絶縁膜に適用した場合
により効果的となるものである。

【００５２】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を比較例とと
もに説明する。〔実施例１〕図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）に
示す成膜装置１を用いて基板８上に比誘電率測定用の素
子を作成した。

【００５３】まず、第３の処理室６のホットプレート６
３上に、例えば６インチサイズの基板８を載置し、スパ
ッタリングターゲット６２としてアルミニウムターゲッ
トを用い、スパッタリングによって基板８上に厚み５０
０ｎｍの下部電極を形成する。この場合、基板８の温度
を１５０℃に保ち、スパッタリング中の第３の処理室６
内の圧力は５×１０^-3Ｐａとした。

【００５４】次に、図示しない搬送ロボットを用い、コ
ア室２を介して基板８を第１の処理室４内に搬入し、蒸
着重合により基板８上にポリイミド膜を形成する。ポリ
イミド膜を形成するための原料モノマーＡ、Ｂとして
は、4,4′-ジアミノジフェニルエーテル(ＯＤＡ)と、ピ
ロメリト酸二無水物(ＰＭＤＡ)を用い、高真空中(３×
１０^-3Ｐａ）においてＯＤＡは１２２.５＋０.１℃、Ｐ
ＭＤＡについては１２３＋０.１℃の温度で同時に蒸発
させ、各原料モノマーＡ、Ｂの蒸発速度を制御した。

【００５５】この場合、ＯＤＡとＰＭＤＡの組成比は、
膜中での化学量論比で１：１となるように制御した。ま
た、基板８の温度は、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃
となるように制御した。

【００５６】このようにしてポリイミド膜を作成した
後、基板８を装置から取り出し、ポリイミド膜に対して
所定の加熱処理を行った。

【００５７】この場合、加熱処理の条件は、昇温速度５
℃／ｍｉｎで４００℃まで加熱し、温度４００℃で３０
分間保持した。この時点におけるポリイミド膜の厚みは
５００ｎｍであった。

【００５８】このような加熱処理を行った後、コア室２
を介して基板８を再度第１の処理室４内に搬入し、下部
電極の場合と同様の条件でアルミニウムをスパッタリン
グして上部電極を形成し、比誘電率測定用の素子を作成
した。この素子について比誘電率を測定したところ、基
板８の温度が３０℃の場合は３.０３、４０℃の場合は
２.９１、５０℃の場合は２.８４、６０℃の場合は２.
７７となり、基板８の温度が高くなるほど比誘電率は低
い値を示した。

【００５９】この場合、比誘電率の値は、横河ヒューレ
ットパッカード社製のマルチ・フリケンシＬＣＲメータ
（モデル４２７５Ａ）を使用して静電容量を測定し、計
算によって求めた。

【００６０】〔比較例１〕実施例１と同様の方法によっ
て下部電極を形成し、基板８の温度を２０℃に保持しつ
つその他は実施例１と同一の条件でポリイミド膜を形成
し、さらに上部電極を形成して比誘電率測定用の素子を
作成した。この素子について実施例１と同様の方法によ
りポリイミド膜の比誘電率を測定したところ、３.２８
であった。

【００６１】〔実施例２〕ポリイミド膜を形成するため
の原料モノマーＡ、Ｂとして、2,2-ビス[4-(4-アミノフ
ェノキシ)フェニル]ヘキサフロロプロパンと、2,2-ビス
(3,4フェニルカルボキシル)-ヘキサフロロプロパン二無
水物を用い、前者は１６３.０＋０.１℃、後者について
は、１６７＋０.１℃の温度で同時に蒸発させてポリイミ
ド膜を形成し、その他は実施例１と同一の条件で比誘電
率測定用の素子を作成した。

【００６２】この素子について実施例１と同様の方法に
より比誘電率を測定したところ、基板８の温度が３０℃
の場合は２.７８、４０℃の場合は２.７３、５０℃の場
合は２.６６、６０℃の場合は２.６０となり、実施例１
と同様に基板８の温度が高くなるほど比誘電率は低い値
を示した。

【００６３】〔比較例２〕実施例２と同様の方法によっ
て下部電極を形成し、基板８の温度を２０℃に保持しつ
つその他は実施例２と同一の条件でポリイミド膜を形成
し、さらに上部電極を形成して比誘電率測定用の素子を
作成した。この素子について実施例２と同様の方法によ
りポリイミド膜の比誘電率を測定したところ、２.８５
であった。

【００６４】上述した実施例１、２及び比較例１、２か
ら明らかなように、本発明によれば、蒸着重合の際に基
板８の温度を３０℃以上に保持することにより、ポリイ
ミド膜の比誘電率を所望の低い値にすることができた。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、安定
した特性を有する低比誘電率の高分子膜を簡易な工程で
得ることができる。そして、本発明によって多層配線の
半導体装置の層間絶縁膜を形成すれば、動作速度が大き
く、かつ、安定した特性を有する半導体装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(ａ)：本発明における基体の温度と高分子膜
（ポリイミド膜）の密度との関係を示すグラフ (ｂ)：本発明における基体の温度と高分子膜（ポリイミ
ド膜）の比誘電率との関係を示すグラフ

【図２】(ａ)：本発明を実施するための成膜装置の一例
の概略構成図 (ｂ)：図２(ａ)の成膜装置における第１の処理室の概略
構成図

【図３】(ａ)：図２(ａ)の成膜装置における第２の処理
室の概略構成図 (ｂ)：図２(ａ)の成膜装置における第３の処理室の概略
構成図

【図４】(ａ)〜(ｆ)：本発明を用いて半導体装置の層間
絶縁膜を形成する工程の一例を示す工程図

【符号の説明】

１…成膜装置２…コア室３…Ｌ／ＵＬ室４…第１
の処理室５…第２の処理室６…第３の処理室８…
基板（基体）２１…半導体基板２２…シリコン熱酸
化膜２３…第１層目の配線２４…層間絶縁膜２４
ａ…ポリイミド膜２５…レジスト膜２６…第２層目の
配線３１…基板３５…半導体装置Ａ、Ｂ…原料モ
ノマー４０Ａ、４０Ｂ…蒸発源４１Ａ、４１Ｂ…導
入管４５Ａ、４５Ｂ…バルブ４７…混合槽４８…
ヒーター５０…ホットプレートＨ…ヒーター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸着重合によって基体上に形成された蒸着
膜の密度が１.４ｇ/cm³以下であることを特徴とする低
比誘電性高分子膜。
【請求項２】蒸着重合によって基体上に形成された蒸着
膜の密度が１.４ｇ/cm³以下であることを特徴とする低
比誘電性ポリイミド膜。
【請求項３】真空中で原料モノマーを蒸発させ、これら
を基体上で蒸着重合させて高分子膜を形成する際に、上
記基体の温度を３０℃以上に保持することを特徴とする
低比誘電性高分子膜の形成方法。
【請求項４】ポリイミドの原料モノマーとして、4,4′-
ジアミノジフェニルメタン、4,4′-ジアミノジフェニル
エーテル、4,4′-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニ
ル、1,4-ビス(４-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2′-
ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフロロプ
ロパン、2,2′-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]
プロパン、3,3′-ジメチル-4,4′-ジアミノビフェニル、
又は3,3′-ジメトキシ-4,4′-ジアミノビフェニルのい
ずれかのジアミンモノマーと、ピロメリト酸二無水物、2,2′-ビス(3,4-フェニルカル
ボキシル)-ヘキサフロロプロパン二無水物、4,4′-ビフ
タル酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン
酸二無水物又は3,3′-4,4′-ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物のいずれかの酸成分モノマーとを用いる
ことを特徴とする請求項３記載の低比誘電性高分子膜の
形成方法。
【請求項５】半導体基体上に形成された金属配線層の間
に請求項１又は２のいずれか１項記載の低比誘電性高分
子膜が形成されていることを特徴とする層間絶縁膜。