MXPA02002594A

MXPA02002594A - Aparato y metodo mejorados para la planarizacion de circuitos integrados.

Info

Publication number: MXPA02002594A
Application number: MXPA02002594A
Authority: MX
Inventors: Denis H Endish
Original assignee: Allied Signal Inc
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2002-08-30
Also published as: CA2384463A1; WO2001018860A3; CN1387676A; JP2003509846A; WO2001018860A2; AU7367400A; US20010036749A1

Abstract

Se proporciona un aparato para la planarizacion o aplicacion de diseno de una pelicula dielectrica sobre un substrato. El aparato incluye una prensa para aplicar presion de contacto a una herramienta de compresion conectada de manera operante. La herramienta de compresion tiene una cara de trabajo plana o con diseno. Tambien se proporciona un controlador para regular la posicion, el tiempo y la fuerza aplicados por la herramienta de compresion a la pelicula dielectrica. Tambien se proporciona un soporte con un sujetador para la pieza de trabajo opcional para dar soporte al substrato y la pelicula dielectrica durante el contacto con la -herramienta de compresion. Asimismo se proporcionan los metodos para utilizar el aparato, asi como las peliculas dielectricas planarizadas, o con diseno.

Description

• APARATO Y MÉTODO MEJORADOS PARA LA PLANARIZACIÓN DE CIRCUITOS INTEGRADOS Campo de la ir.*".r. ^ión La presente invención se refiere a los dispositivos semiconductores, que incluyen dispositivos de circuitos integrados ("IC"). Más particularmente, describe los métodos y aparatos para la planarización y/o aplicación de diseños sobre las superficies de dispositivos semiconductores que contienen revestimientos dieléctricos de silice, y particularmente revestimientos dieléctricos de silice nanoporosos, asi como dispositivos semiconductores producidos por medio de estos métodos y aparatos. Antecedentes de la invención Los procesos que se usan para la fabricación de dispositivos semiconductores casi invariablemente producen superficies que significativamente se desvian de una configuración plana. Con la dirección hacia una integración de mucha mayor escala, se espera que este problema se incremente. Por ejemplo, la producción de circuitos integrados tipicamente requiere capas múltiples para formarse en forma secuencial en un substrato de semiconductor. Muchas de estas capas tienen diseño para la deposición selectiva o la eliminación selectiva de regiones particulares de cada capa. Se conoce muy bien que pequeñas desviaciones de la •^k^ékkM condición plana en las capas de soporte llegan a ser más pronunciadas con la adición de capas adicionales múltiples de dispositivos de semiconductores o de circuitos. Las superficies no planas de substratos pueden provocar muchos problemas que impactan adversamente el rendimiento de los productos finales. Por ejemplo, las variaciones en el grosor dieléctrico de internivel puede resultar en fallas para abrir las vias, la pobre adhesión para los materiales de soporte, el revestimiento progresivo, curvaturas indeseables, o giros en las capas metálicas conductivas, asi como problemas de "profundidad del hipocentro" para la litografía óptica. A fin de fabricar efectivamente capas múltiples de interconexiones se ha hecho necesario planarizar en forma global la superficie de ciertas capas durante el proceso de etapas múltiples. La planarización de superficies lisas o de niveles de la topografía de las capas de los dispositivos microelectrónicos a fin de aplicar un diseño a los circuitos integrados cada vez más complejos. Las caracteristicas del IC que se producen usando técnicas de litografía óptica u otra diferente requieren de la planarización dieléctrica global y regional donde la profundidad de la litográfica del hipocentro es extremadamente limitada, es decir, a 0.35 µm y menos. Como se usa aqui, el término "planarización local" se refiere a una condición en donde la película es plana o uniforme sobre una distancia de 0 a cerca de 5 micrómetros lineales. La "planarización regional" se refiere a una condición en donde la película es plana o uniforme sobre una 5 distancia de cerca de 5 a cerca de 50 micrómetros lineales. La "planarización global" se refiere a una condición en donde la película es plana o uniforme sobre una distancia de cerca de 50 a cerca de 1000 micrómetros lineales. Sin una planarización global y regional suficiente, la falta de 10 profundidad del hipocentro se manifestara como una ventana de procesamiento litográfica limitada. Un método previamente empleado de la planarización es la técnica de grabado por ataque químico posterior. En este • proceso, un material es decir, un material de planarización, 15 se deposita en una superficie de una manera ajustada para formar una superficie relativamente libre de topografía. Si la capa del dispositivo y la capa del material de recubrimiento tienen aproximadamente la misma proporción de grabado, el grabado procede a través del material de • 20 planarización y en la capa del dispositivo con la configuración superficial de la capa de planarización transfiriéndose a la superficie del material del dispositivo. Aunque esta técnica ha sido adecuada para algunas aplicaciones donde un grado modesto de planaridad se requiere, los materiales de planarización presentes y los métodos presentes para depositar el material de planarización a veces son inadecuados para proveer la parte plana necesaria para las aplicaciones demandantes tal como en la fabricación del dispositivo submicrométrico. El grado de planarización se define como la diferencia entre la profundidad de la litografía en la superficie del dispositivo hd del material de recubrimiento, dividido por la profundidad de la topografía en la superficie ht del dispositivo: XZTTÍd t el grado de planarización, en por ciento, es 2 ht En general, para las configuraciones del dispositivo típico, la planarización que usa la técnica de grabado posterior no es mejor que aproximadamente el 55% al calcularse por el método descrito anteriormente para los rasgos mayores de 300 micrómetros de anchura. Los grados de planarización bajos que se alcanzan por medio de esta técnica se atribuyen a la carencia de planaridad en el material de planarización. De esta forma, para los rasgos tipo brecha alargada mayores de 300 micrómetros de anchura y 0.5 micrómetros de profundidad, la utilidad de una técnica de grabado por ataque químico posterior se ha limitado. La Patente Norteamericana No 5,736,424, que se incorpora aqui para referencia en su totalidad, describe un método para la superficies de planarización de los substratos, tal como los materiales de semiconductores, al añadir una etapa de prensado al proceso de grabado posterior. A este respecto, una superficie ópticamente plana se comprime en un revestimiento del polímero viscoso curable en la superficie del substrato que necesita de la planarización, seguido por la polimerización del revestimiento. Se selecciona el polímero para grabar en la misma proporción conforme la superficie que necesita de la planarización, y el revestimiento del polímero se graba abajo del substrato, que es planarizado por medio del proceso. Mientras una planarización mejorada se reivindica, aparentemente al iniciar el grabado por ataque químico posterior con una superficie muy plana, se requiere de una etapa del proceso añadida y complejidad. Además, esta referencia falla para proporcionar una solución para el substrato de planarización revestidos con películas dieléctricas nanoporosas, debido a su naturaleza, tal como las películas de densidad baja no se puede grabar a la misma proporción conforme se realza el substrato . La pulimetación mecanoquimica (CPM) es otro método conocido que se ha usado efectivamente en la técnica para planarizar en forma global toda la superficie de las capas 5 dieléctricas. De acuerdo a este método, una composición química granular o lechada se aplica a una almohadilla pulidora y se usa para pulir una superficie hasta un grado deseado de planaridad se alcance. La CPM puede eliminar rápidamente los rasgos topográficos sin adelgazar en forma 10 significante las áreas planas. Sin embargo, la CMP requiere un alto grado del control del proceso para obtener los resultados deseados. las películas dieléctricas formadas a partir de • polimeros orgánicos, tal como el éter de poliarileno y/o 15 polimeros de éter de poliarileno fluorinado, se han planarizado al aplicar CMP a una película parcialmente curada, seguido por un curado final, como se describe en el número de serie 09/023,415 Norteamericano de propiedad compartida registrado el 13 de febrero de 1998, la • 20 descripción de la cual es incorporada aqui para referencia en su totalidad. Sin embargo, esta referencia falla para describir como planarizar un material dieléctrico nanoporoso a base de silicio en la superficie de un substrato. Además, estos métodos previos son inadecuados para proporcionar una planarización localizada en diferentes áreas de una superficie del substrato, o para grabar en relieve otros tipos de topografía sobre las porciones especificas de una superficie del substrato. Esto es particularmente importante conforme se mueve hacia los dispositivos de superficie integrados siempre grandes requieren de superficies planas múltiples, vias, trincheras y lo similar, en porciones diferentes de un solo substrato. Además, como los tamaños principales de IC se acercan a 0.25 µm y menos, los problemas con los retardos RC interconectados, el consumo de energia y las réplicas de las señales llegan a ser muy difíciles de resolver. La integración de los materiales de constante dieléctrica baja para las aplicaciones (IMD) dieléctricas intermetal y (ILD) dieléctrica internivel, ayuda a resolver estos problemas. Un tipo de tales materiales de constante dieléctrica baja son películas nanoporosas preparadas a partir del silice, es decir, materiales a base de silicio. Cuando el aire, con una constante dieléctrica de 1, se introduce en una material de silice que tiene una estructura de poro a una escala de nanómetros, las películas dieléctricas con constantes ("k") dieléctricas relativamente bajas, por ejemplo de 3.8 o menos, se pueden preparar en substratos, tal como discos de silicio, adecuadas para fabricar circuitos integrados. Existe una necesidad en la técnica para imitar las superficies del dispositivo microelectrónico potencial o de los circuitos integrados. Un número de tales métodos se 5 conocen, e incluyen la fotolitografía, litografía de haz de electrones, y la litografía de rayos x. Con la litografía de haz de electrones, el haz se rastrea a través de la superficie del articulo para producir el patrón. Esto es un proceso costoso, lento. Otros métodos anteriores para adornar 10 incluye un método y aparatos para imprimir por micro contacto que requiere mecanismos de control complejos para mantener la cabeza de impresión paralela con la superficie dieléctrica, como se describe, por ejemplo por la Patente Norteamericana • No 5, 947, 027. Dada la complejidad de los aparatos y métodos 15 descritos por la Patente ?027, permanece la necesidad en la técnica para un método confiable y económico de moldeo en la superficie de una película dieléctrica en un substrato. Por todas estas razones, permanece la necesidad en la técnica para mejorar los métodos y aparatos para alcanzar la • 20 planarización y/o o aplicación de diseño de películas dieléctricas, que incluyen las películas dieléctricas del tipo del silice, en los substratos. Existe una necesidad particular para tales métodos y aparatos para la planarización y/o diseños de estampar en relieve sobre las películas dieléctricas de silice nanoporosas. Sumario de la invención A fin de resolver los problemas anteriormente mencionados y para proporcionar otros mejoramientos, la 5 invención proporciona métodos novedosos para grabar en relieve efectivamente superficies planarizadas o con diseño en las películas del polímero. Las películas que se estampan en relieve por los métodos y aparatos de la invención • preferiblemente incluyen películas dieléctricas adecuadas 10 para su uso en dispositivos microelectrónicos, tal como los circuitos integrados. Más preferiblemente, las películas a ser tratadas son películas dieléctricas de silice nanoporosas con una constante dieléctrica baja ("k") , por ejemplo, • tipicamente en el rango de cerca de 1.5 a cerca de 3.8. 15 También se considera la invención para incluir composiciones producidas por estos métodos. En una modalidad preferida, tales composiciones incluyen películas que tienen superficies que no se desvian de una topografía plana por más de 0.35 µ, y que tienen un grado de planarización de al menos 55%, o 20 más. Las películas de silice nanoporosas se pueden fabricar al usar una mezcla de una composición del solvente y un precursor dieléctrico a base de silicio, por ejemplo, un material liquido adecuado para su uso como un material de vidrio de giro sobre el vidrio ("SOG") , que se deposita sobre un disco por medio de los métodos convencionales de recubrimiento de giro, recubrimiento por inmersión, etc., y/o 5 la deposición de vapor química y los métodos relacionados, como se mencionó en detalle anteriormente. El precursor de silice se polimeriza por medio de métodos químicos y/o térmicos hasta que se forme un gel. Además el procesamiento • se realiza por el intercambio del solvente, el calentamiento, 10 el haz de electrones, el haz iónico, la radiación ultravioleta, la radiación de ionización y/o otros métodos similares que resultan en el curado y endurecimiento de la película aplicada. • En un punto apropiado en el proceso, la película 15 aplicada se pone en contacto con un objeto de planarización, también conocido en la técnica como una herramienta de compresión. Esto es, por ejemplo, un objeto con una parte plana, u otro tipo de superficie adecuada para el propósito. El objeto y la película de planarización se llevan en 20 conjunto con una fuerza suficiente para aplanar efectivamente la superficie de la película, y después se separa el objeto de planarización del contacto con la película dieléctrica, y cualquiera de las etapas del proceso restante se llevan acabo para producir una película de silice dieléctrica nanoporosa endurecida. En ciertas modalidades opcionales, la etapa de gelificación o de estabilización se salta, y la parte plana o con diseño se transfiere a la película dieléctrica, y después se cura por calentamiento, durante o después del contacto con la cara de trabajo de la herramienta de planarización. Los aparatos para la planarización o aplicación del diseño a una película dieléctrica sobre todo un substrato incluyen : (a) una prensa para aplicar presión de contacto a un objeto de planarización, es decir, una herramienta de compresión, (b) una herramienta de compresión que tiene una cara de trabajo que es plana o con diseño, en donde la herramienta de compresión se conecta en forma operable a la prensa, (c) un controlador para regular la posición, la medición del tiempo y la fuerza aplicada a la película dieléctrica, (d) un soporte para el substrato mientras la película dieléctrica se pone es contactada por la herramienta de compresión. La prensa para aplicar la herramienta de compresión puede ser cualquier dispositivo de presión, mecánico, hidráulico, operado con gas o hidráulico, de técnica conocida, por ejemplo, una prensa de husillo a mano, una prensa hidráulica, una prensa neumática, una prensa de cruceta móvil y variaciones y/o combinaciones de las mismos. El soporte es cualquier dispositivo adecuado para fijar el substrato en su lugar durante el proceso de compresión, y opcionalmente incluye un soporte de la pieza que se va a 5 trabajar, tal como un soporte de mantenimiento en vacio, o mordaza (s) mecánica (s) u otros dispositivos de posicionamiento, para mantener la posición y alineamiento del substrato . • La herramienta de compresión es, es decir, un objeto de 10 planarización, y puede ser cualquier dispositivo adecuado conocido de la técnica, por ejemplo, una parte plana óptica, un objeto con una superficie de trabajo plana, un objeto con una superficie de trabajo con diseño, un objeto cilindrico • con una superficie de trabajo que grabara en relieve una 15 película dieléctrica cuando el objeto cilindrico se enrolle sobre la película dieléctrica, y las combinaciones de los mismos. Por supuesto, tal herramienta de compresión tiene una cara de trabajo que es capaz de transferir una impresión plana o con diseño a la película que se imprimara. 20 En una modalidad preferida, la herramienta de compresión se construye para tener al menos una salida para transportar los vapores o gases a o de la cara de trabajo de la compresión de la herramienta de compresión. Por ejemplo, la salida de ventilación, preferiblemente incluye al menos un orificio en la superficie de trabajo de la herramienta de compresión, de manera que la salida de ventilación se conecta a un conducto a través de la herramienta de compresión para eliminar los vapores o gases de la película impresa y/o para 5 contactar la película con reactivos fase vapor o gas durante la etapa de impresión, cuando se eliminan los vapores o gases, el conducto se conecta a la atmósfera o a un sistema de colección de vapor o de gas. En una variación preferida, • el conducto se puede conectar en forma opcional a una fuente 10 de gas o aire presurizado, a fin de que un flujo de gas se pueda dirigir a la superficie de trabajo de la herramienta de trabajo, para facilitar la separación de la herramienta de compresión de la película impresa. • En una modalidad preferida adicional, la salida es un 15 sistema que incluye uno o más orificios de admisión de purga en la cara de trabajo de la herramienta de compresión y que pasa completamente a través de la herramienta de compresión, que se conecta en forma operable a uno o más canales de purga que corren a lo largo de la cara de trabajo de dicha • 20 herramienta de compresión, que están conectados a las admisiones de purga. En cuanto a la salida de ventilación y el conducto que se describieron anteriormente, las admisiones de purga están conectadas en forma operable a un sistema de colección de vapor o gas y/o a una fuente de gas presurizado.

En otra modalidad preferida, el soporte incluye un soporte deformable que esta formado utilizando cualquier material deformable. Simplemente a manera de ejemplo, tal soporte deformable se puede formar a partir de un polímero compresible, un copolimero compresible, un material viscoso, una ampolla de polímero llenada con un fluido hidráulico de presión regulada, y combinaciones de los mismos. El soporte de la pieza de trabajo opcionalmente puede incluir un soporte de mantenimiento en vacio para mantener el substrato en una posición fija durante la compresión. La invención también incluye un método de planarización o de aplicación de un diseño a una película dieléctrica en un substrato que incluye las etapas de: (a) aplicación de un precursor de película dieléctrica a un substrato; (b) planarización o aplicación de diseño a la película dieléctrica en el aparato de la reivindicación 1; k (c) gelificación de la película dieléctrica antes, durante o después de la etapa (b) ; (d) curado de la película dieléctrica. La invención además incluye una película dieléctrica en un substrato que esta planarizado o que tiene diseño por cualquiera de los métodos y/o aparatos anteriormente descritos. Continuando, la invención además incluye un revestimiento de silice dieléctrico nanoporoso substancialmente planarizado en un substrato formado por un proceso que comprende: la aplicación de una composición que comprende un precursor a base de silice sobre un substrato para formar un revestimiento en dicho substrato, y conduciendo las siguientes etapas: (a) opcionalmente la gelificación o estabilización del revestimiento aplicado, (b) contactando el revestimiento con un objeto de planarización, es decir, una herramienta de compresión, con suficiente presión para transferir una impresión del objeto al revestimiento, (c) separando el revestimiento planarizado del objeto de planarización, (d) curando el revestimiento planarizado; en donde las etapas (a)-(d) se conducen en una secuencia seleccionada del grupo que consiste de (a), (b), (c) y (d); (a), (d), (b) y (c); (b), (a), (d) y (c); (b), (a), (c) y (d); y (b), (c), (a) y (d) . Se puede notar que cuando se aplica el proceso anterior a una película dieléctrica de silice nanoporosa, la etapa (b) se conduce con suficiente presión para transferir una impresión del objeto al revestimiento, sin dañar substancialmente la formación de los poros a una escala de nanómetros que se requiere para alcanzar una constante 5 dieléctrica baja en la película. Breve descripción de las figuras La Figura 1 ilustra un revestimiento de película dieléctrica en un substrato colocado entre una herramienta de • compresión (es decir, un objeto de planarización) y un 10 soporte deformable, en donde la herramienta de compresión se equipa con una admisión de purga. La Figura 2 ilustra un revestimiento de película dieléctrica colocado entre una herramienta de compresión y un soporte deformable, donde el substrato y la película tienen 15 una superficie convexa y la herramienta de compresión se coloca para realizar el contacto inicial en el centro de la película . La Figura 3 ilustra la relación entre lineas trazadas del soporte del troquel individual y canales de purga en la 20 prensa y los canales de purga de la herramienta de compresión que igualan las lineas trazadas del inter substrato. La Figura 4 ilustra la relación operacional entre la estructura de admisión de purga y los canales de purga en un substrato y la herramienta de compresión en la eliminación de los vapores o gases de la película dieléctrica comprimida. La Figura 5 ilustra la inyección de vapores, gases etc. a través de canales de salida. La Figura 6 ilustra un arreglo de las herramientas de 5 compresión que es más pequeño en tamaño que el del substrato, para imprimir regiones planas o con diseños múltiples en un revestimiento dieléctrico en diferentes partes de un substrato individual. • La Figura 7 ilustra una modalidad del aparato inventivo 10 colocado en una prensa de husillo a mano. Descripción detallada de la modalidad preferida De conformidad, se proporcionan los métodos y aparatos para la planarización y el grabado en relieve útiles en la • topografía sobre los revestimientos de película dieléctrica 15 en los substratos y dispositivos, en conjunto con los dispositivos fabricados por los métodos inventivos. A fin de apreciar mejor el campo de la invención, se puede entender que a menos que el grupo funcional "Si02" se mencione específicamente cuando el término "silice" se 20 emplee, el termino "silice" como se usa aqui, por ejemplo, con referencia a las películas dieléctricas nanoporosas, se entiende que se refieren a películas dieléctricas que se preparan por los métodos inventivos de un material a base de vidrio orgánico o inorgánico, por ejemplo, cualquier material de inicio que contiene uno o más precursores dieléctricos a base de silicio. También se puede entender que el uso de términos individuales aqui no tienen el propósito de ser limitativos, pero, donde sea apropiado, también abarcan el 5 plural, por ejemplo, los procesos ejemplares de la invención se pueden describir cuando se aplican a y producen una "película" pero se intenta que las películas múltiples se puedan producir por medio del proceso descrito, ejemplificado • y reivindicado, como se desee. 10 Además, el término "estabilización" se refiere a la gelificación o polimerización, de la composición del precursor a base de silice combinada en el substrato después de la deposición, inducida, por ejemplo, por la exposición al • agua y/o a un catalizador ácido o básico. Se aplica 15 opcionalmente la gelificación a los precursores seleccionado para formar espumados, es decir, películas dieléctricas nanoporosas, y/o películas dieléctricas nanoporosas. La gelificación se puede realizar por medio de la degradación y/o evaporación que se describió anteriormente de un 20 solvente. El término "curado" se refiere al endurecimiento y secado de la película, después de la gelificación, tipicamente por medio de la aplicación de calor, aunque cualquier otra técnica conocida de curado se puede emplear, por ejemplo, al aplicar energia en la forma de un haz de electrones, radiación electrónica, y lo similar. Los términos "agente" o "agentes" se deben considerar aqui como sinónimos con los términos "reactivo" o "reactivos", a menos que se indique lo contrario. Además, aunque la descripción que se proporciona aqui en general describe los procesos y aparatos empleados para la preparación y planarización o grabar en relieve diseños sobre materiales dieléctricos espumados, tal como las películas de silice nanoporosas ejemplificadas, el experto rápidamente apreciará que los métodos y composiciones proporcionados al instante opcionalmente se aplican a las otras superficies del substrato, y que se pueden emplear otros materiales de planarización, incluyendo, por ejemplo, películas dieléctricas de silice nanoporosas y películas dieléctricas a base de polimeros orgánicos. Además los términos, "uniforme" o "plano" son equivalentes, amenos que se indique otra cosa, cuando se usan aqui. Cuando estos términos se emplean con referencia a una película dieléctrica producida por medio de los métodos inventivos, lo hacen para indicar que la película tiene el grado de planarización deseado. En la ausencia de cualquier declaración contraria, la referencia a "objeto de planarización" y/o "superficie de palanarización" o "herramienta de compresión" tiene el propósito de incluir los objetos o superficies que sostienen cualquier topografía útil, que incluye un plano simple, un conjunto de dos o más regiones planas y/o cualquier otro 5 diseño adecuado a ser grabado en relieve o impreso en una película de silice dieléctrica nanoporosa. Además, cualquier objeto de la técnica conocida se puede usar cuando los objetos de planarización o herramientas de • compresión se graban o imprimen en un plástico o en una 10 superficie de película dieléctrica maleable con un diseño topográfico, es decir, que incluyen uno más impresiones más planas. Los objetos de planarización pueden tener al menos una parte plana, tal como planos ópticos y lo similar, o • tener una superficie de contacto que esta curveada en una de 15 sus dimensiones, que incluye cilindros, rodillos, o superficies curvadas más complejas. De esta manera, para los objetos de planarización que tienen superficies curvadas, se apreciará que el contacto entre la superficie curvada y la superficie a ser tratada se alcanzara con un movimiento de 20 balance o un movimiento giratorio. Además, se entenderá que el objeto de planarización tipicamente se incorpora en un dispositivo de prensa o de rodillos de la técnica conocida para proporcionar la fuerza necesaria para conducir la etapa de compresión de acuerdo a la invención.

Un revestimiento del substrato ampliamente se puede contactar con un objeto de planarización antes, durante, o después de la estabilización y/o curado de la película dieléctrica aplicada. Simplemente se requiere que la película 5 o revestimiento aplicado sea suficientemente plástico o flexible para aceptar la impresión plana, sin dañar o prevenir la formación de formas deseables, por ejemplo, la estructura de poro a escala de nanómetros de películas • dieléctricas de silice, cuando aquella forma se desea. 10 También se aprecia que los procesos y los aparatos de planarización que se proporcionan por la invención pueden proporcionar opcionalmente una película de silice dieléctrica nanoporosa que tiene una superficie de película sellada, la • cual puede proporcionar los beneficios añadidos de las 15 propiedades mecánicas mejoradas, por ejemplo, resistencia cohesiva incrementada, módulo, o adhesión, en relación a las películas no planarizadas, y opcionalmente pueden obviar la necesidad de una modificación superficial de post-curado para incrementar las propiedades hidrofóbicas de la superficie. • 20 A. Métodos para preparar películas dieléctricas. Las películas dieléctricas, por ejemplo, los revestimientos dieléctricos internivel, se preparan de precursores adecuados aplicados a un substrato por medio de cualquier método conocido en la técnica, que incluye el recubrimiento de giro, el recubrimiento por inmersión, la aplicación con brocha, el rodamiento, el rociado y/o por medio de la deposición química de vapor. El precursor puede ser un precursor polimérico orgánico, un precursor a base de silicio, y/o una combinación de estos. El revestimiento después se procesa para alcanzar el tipo y la consistencia deseados del revestimiento dieléctrico, en donde las etapas de procesamiento se seleccionan para ser apropiadas para el precursor seleccionado y el producto final deseado. Tipicamente, las películas dieléctricas a base de silicio, que incluyen películas dieléctricas de silice nanoporosas, se preparan a partir de un precursor dieléctrico a base de silicio adecuado, por ejemplo, un material giro en vidrio ("S.O.G") mezclado con uno o más solventes y/o otros componentes. El precursor dieléctrico se aplica a una superficie que es planarizada por medio de cualquier método conocido en la técnica, por ejemplo, incluyendo, pero no limitado al, recubrimiento de giro, recubrimiento por inmersión, aplicación con brocha, rodamiento, el rociado y/o por la deposición química de vapor. Antes de la aplicación de los materiales base para formar la película dieléctrica, la superficie del substrato opcionalmente se prepara para el recubrimiento por métodos de limpieza, de la técnica conocida, estándares.

Después de aplicar el precursor a la superficie del substrato, la superficie cubierta se contacta con un objeto de planarización, es decir, en la forma de una herramienta de compresión, por un tiempo y a una presión efectivos para 5 transferir el diseño deseado al revestimiento o película dieléctrico en la superficie del substrato. Preferiblemente, la superficie de contacto del objeto se fabrica o cubre con un material de liberación sin adherencia, • por ejemplo, el TeflonMR o su equivalente funcional. Esto 10 puede estar en la forma de una película u hoja removible de material de liberación. Alternativamente, el material de liberación se puede proporcionar como un revestimiento de liberación directamente en la superficie de trabajo de la herramienta de compresión. El material o revestimiento de 15 liberación puede incluir cualquier material de la técnica conocida, por ejemplo, los fluorocarburos, hidrocarburos, u otros materiales orgánicos y/o inorgánicos que sean o líquidos o sólidos. Opcionalmente, el material de liberación es permeable fl 20 selectivamente, por ejemplo, compuesto de o que incluye GortexMR y es capaz de pasar reactivos de fase vapor, gases disueltos, gases de producto de reacción, y/o solventes en o lejos de la superficie que es comprimida. Convenientemente, tal membrana permeable selectivamente puede prevenir la formación de particulas burbujeantes en o sin la superficie planarizada. Tal superficie sin adherencia permeable selectivamente también se puede remplazar o ser aparejada con un material que se selecciona para absorber y/o adsorber 5 gases o vapores que pueden llevar a una formación indeseable de burbujas en la superficie comprimida. En otra opción, la superficie de contacto de la herramienta de compresión incorpora uno o más orificios o pasos para permitir la salida • de cualquier exceso de vapores o gases y el material de 10 liberación se encuentra en la cara de trabajo de la herramienta de compresión. Una vez que la superficie de la película dieléctrica tratada ha asumido la forma deseada, la herramienta de • compresión y cualquier material de liberación sin adherencia 15 entonces se separan de la película dieléctrica, aunque en ciertas modalidades un material de liberación sin adherencia opcional puede estar a la izquierda en el revestimiento del substrato por un periodo de tiempo adicional, para permitir más tiempo de estabilización o gelación, para permitir un 20 procesamiento de la película adicional y/o para proteger la superficie planarizada nuevamente durante las etapas del procesamiento . Cuando el material de liberación es un revestimiento en la superficie de trabajo de la herramienta de compresión, el revestimiento de liberación se puede opcionalmente disolver o neutralizar de otra manera, permitiendo una fácil separación de la herramienta de compresión de la película planarizada. En una modalidad preferida, el material de liberación puede 5 ser un material que se vaporiza cuando se neutraliza. El vapor de expansión del revestimiento neutralizado entonces asiste al presionar la herramienta de compresión de la ** película planarizada. Los materiales de liberación vaporizables adecuados para este propósito incluyen, de 10 manera de ejemplo, óxidos de polialquileno o PAOs, con pesos moleculares en el rango de cerca de 500 a cerca de 5000. Estos tipos de polimeros pueden ser cubiertos por giro en una película delgada uniforme sobre la cara de trabajo de un objeto de planarización en su estado fundido (punto de fusión 15 ~100°C) o con un solvente (tal como el agua o el alcohol) . El PAO deseablemente es sólido a temperatura ambiente, para permitir una superficie de contacto, dura para la planarización. Después de la formación o gelificación o ambas, el P.O se puede fundir para la liberación, o 20 calentarse (> 100°C) ya sea para vaporizarse o descomponerse térmicamente para formar un vapor el cual pueda separar las partes. Los polímeros de óxido de polialquileno preferidos, simplemente de manera de ejemplo, los óxidos de alquileno y/o los polietilen glicoles o PEGs, en el mismo rango general del peso molecular. Aún otra variación en los materiales de liberación que se pueden volatilizar es la de combinar un material que 5 normalmente es sólido a temperatura ambiente, tal como un PEG que se puede componer con un glicol o alcohol de peso medio, y continuar quedando como un compuesto sólido a temperatura ambiente. Los componentes glicol entonces se pueden vaporizar • fácilmente para poder liberarse del plano de planarización de 10 la película dieléctrica. El petróleo común a base de ceras también tiene propiedades similares y puede realizar la misma función. Precursores para películas dieléctricas • Los ejemplos de los precursores dieléctricos adecuados 15 ampliamente incluyen monómeros, mezclas de monómeros, oligómeros, y mezclas de oligómeros que se solidifican a través del curado al incorporar o aplicar reactivos, calor, radiación y lo similar, y/o varias combinaciones conocidas en la técnica de los mismos. Otros ejemplos de materiales • 20 adecuados incluyen materiales sólidos tal como los fundidos de polimeros que se pueden ablandar por calentamiento, y después re-solidificar a través del enfriamiento. Precursores a base de orgánicos para las películas dieléctricas Los precursores de polimeros orgánicos que se pueden opcionalmente emplear para formar películas dieléctricas de internivel palanarizadas o grabadas usando los métodos y aparatos de la invención, se conocen muy bien e incluyen, 5 simplemente de manera de ejemplo, precursores de poliamida como de describe, por ejemplo, en los números de patente Norteamericana 4,113,550, 4,218,283 y 4,436,583, todas ?k incorporadas aqui para referencia en su totalidad. Los precursores dieléctricos orgánicos preferidos incluyen, 10 simplemente de manera de ejemplo, éteres de productos de condensación dialdehido-fenol oligomérico que contienen radicales de vinil bencilo en al menos la mitad de los • radicales éter como se describió en el número de patente Norteamericana 4,908,096 de propiedad compartida, que se 15 incorpora aqui para referencia de forma integra. Otros polimeros orgánicos preferidos incluyen polimeros fluorinados y no fluorinados, en particular poli (ariléteres) fluorinados y no fluorinados disponibles bajo el nombre comercial FLAREMR de Honeywell International Inc. y las mezclas de copolimeros • 20 de los mismos. El componente polimérico preferiblemente esta presente en una cantidad de cerca del 10%, a cerca del 30% en peso de la composición. Un rango más preferido es de cerca del 15% a cerca del 30* y más preferiblemente de cerca del 17% a cerca del 25% en peso de la composición.

Las resinas epoxidicas son ejemplos adicionales de precursores dieléctricos que son adecuados para su uso en el proceso actual. Un ejemplo de resinas epoxidicas adecuadas es la epoxia novolac 431 (D?N-431) que se obtiene comercialmente 5 por Dow Chemical Co . la resina no curada tiene una viscosidad de cerca de 100 cp a una temperatura de 100°C. la resina se cura a una temperatura de cerca de 100°C en presencia de un catalizador ácido. Un ejemplo de un catalizador ácido adecuado es el hexafluoroantimonato de trifenilsulfonio 10 generador fotoácido. Precursores a base de silicio para películas dieléctricas Los precursores dieléctricos a base de silicio preferidos incluyen organosilanos, que incluyen, por ejemplo, 15 alcoxisilanos de acuerdo a la Fórmula I, como se muestra, por ejemplo, por el número enserie Norteamericano 09/054,262 de propiedad compartida, registrado el 3 de abril de 1998, descripción del cual se incorpora aqui en su totalidad. Fórmula I • R-Si-R R 20 En una modalidad, la Fórmula I es un alcoxisilano en donde al menos 2 de los grupos R son independientemente grupos alcoxi C a C.;, y el balance, si cualquiera de ellos, son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno, alquilo, fenilo, halógeno, fenilo substituido. 5 Para el propósito de esta invención, el término alcoxi incluye cualquier otro grupo orgánico el cual se pueda fácilmente unir al silicio a temperaturas cerca de ambiente JA por medio de la hidrólisis. Los grupos R pueden ser etilen glicoxi o propilen glicoxi o lo similar, pero preferiblemente 10 todos los cuatro grupos R son metoxi, etoxi, propoxi, o butoxi. Los alcoxisilanos más preferidos no exclusivamente incluyen tetraetoxisilano (TEOS) y tetrametoxisilano. Como se • ejemplifica posteriormente, una composición alcoxisilano fluida parcialmente condensada y parcialmente hidrolizada se 15 puede emplear. Tal precursor está comercialmente disponible como NanoglassMR k2.2 (Honeywell International Inc., Materiales Microelectrónicos Avanzados). En una opción adicional, por ejemplo, especialmente cuando el precursor se aplica al substrato por medio de • 20 deposición química de vapor, por ejemplo, como se muestra por la solicitud de patente número de serie 09/111,083 de propiedad compartida, registrada el 7 de julio de 1998, e incorporada para referencia aqui en su totalidad, el precursor también puede ser un alquilalcoxisilano como se describe en la Fórmula I, pero en cambio, al menos 2 de los grupos R son independientemente grupos alquilalcoxi Ci a C4 en donde el radical alquilo es alquilo C, a C4 y el radical alcoxi es alcoxi C> a C_, o grupo éter alcoxi; y el balance, 5 si cualquiera de ellos, son independientemente seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno, alquilo, fenilo, halógeno, fenilo substituido. En una modalidad preferida cada R es metoxi, etoxi o propoxi. En otra modalidad preferida al • menos dos grupos R son grupos alquilalcoxi en donde el 10 radical alquilo es alquilo Ci a C y el radical alcoxi es alcoxi Ci a Co. Aún en otra modalidad preferida para un precursor fase vapor, al menos dos grupos R son grupos éter alcoxi de fórmula (alcoxi Ci a C6)n en donde n es de 2 a 6. El número de serie de la Solicitud 09/111,083, 15 mencionado anteriormente, también enseña que los precursores de silice preferidos para la deposición química de vapor incluyen, por ejemplo, cualquier o una combinación de alcoxisilanos tal como el tetraetoxisilano, tetrapropoxisilano, tetraisopropoxisilano, 20 tetra (metoxietoxi ) silano, tetra (metoxietoxietoxi ) silano, los cuales tienen cuatro grupos que se pueden hidrolizar y condensar para producir silice, alquilalcoxisilanos tal como metiltrietoxisilano silano, arilalcoxisilanos tal como el feniltrietoxisilano y precursores tal como el trietoxisilano que produce funcionalidad SiH a la película. El tetrakis (metoxietoxietoxi ) silano, tetrakis (etoxietoxi) silano, tetrakis (butoxietoxietoxi ) silano, tetrakis (2-etiltoxi) silano, tetrakis (metoxietoxi) silano, y tetrakis (metoxipropoxi ) silano 5 son particularmente útiles para la invención. Además, los derivados condensados o polimerizados, parcialmente hidrolizados de estas especies se pueden usar en esta invención, otros precursores de utilidad para esta invención • pueden incluir los precursores los cuales se pueden degradar 10 por medio de la exposición al calor o a la luz. En general, los precursores pueden ser gases, líquidos, o sólidos a temperatura ambiente. n En otras modalidades preferidas, el (los) precursor (es) dieléctrico ( s ) a case de silicio también se pueden 15 seleccionar de uno o más polimeros adicionales, como se enseña en el número de serie 60/098,515 Norteamericano de propiedad compartida, registrado el. 31 de agosto de 1998, e incorporado aqui para referencia en su totalidad, que incluye, pero no esta limitado a, un polímero silsesquioxano, """ 20 hidrogensiloxanos que tienen la fórmula [(HSÍO1.5 )x Oy]n y [ (HSÍO1.5 ) y. 0y(RSi0;.3 ) ¿ ] :, . En cada uno de estas formulas de los polimeros, x es cerca de 6 a cerca de 20, y es de 1 acerca de 3, z es cerca de 6 a cerca de 20, n se encuentra en el rango de 1 a cerca de 4,000, y cada R es independientemente H, alquilo C. a Cs o arilo C6 a C?2. El peso promedio del peso molecular puede estar en el rango de cerca de 1,000 a cerca de 220,000. En la modalidad preferida n se encuentra en el rango de cerca de 100 a cerca de 800 5 produciendo un peso molecular de cerca de 5,000 a cerca de 45,000. Más preferiblemente, n se encuentra en el rango de cerca de 250 a cerca de 600 produciendo un peso molecular de cerca de 14,000 a cerca de 36,000. De esta manera, los • polimeros a base de silicio útiles no exclusivamente 10 incluyen el hidrogensiloxano, el hidrogensilsesquioxano, hidrogenmetilsiloxano, hidrogenotilsiloxano, hidrogenpropilsiloxano, hidrogenbutilsiloxano, hidrogentert- butilsiloxano, hidrogenfenilsiloxano, hidrogenmetilsilsesquioxano, hidrogentilsilsesquioxano, 15 hidrogenpropil silsesquioxano, hidrogenbutilsilsesquioxano, hidrogentert-butilsilsesquioxano e hidrogenfenilsilsesquioxano y mezclas de los mismos, asi como otros muchos números por mencionar. En las modalidades preferidas adicionales, como se 20 enseña en el número de serie Norteamericano 60/098,068, registrado el 27 de Agosto de 1998, que se incorpora aqui para referencia en su totalidad, el (los) precursor (es ) también se puede (n) formar al reaccionar ciertos reactivos silano múltifuncionales antes de la aplicación del producto de reacción a un substrato. Por ejemplo, tales precursores se forman al reaccionar un precursor silano múltifuncional, por ejemplo, tri-funcional, con un precursor silano tetrafuncional y después depositando el producto de reacción en un substrato. Los alcoxisilanos multi-funcionales deseables se seleccionan del grupo que tiene la fórmula An-SiHm Fórmula II En donde cada A es independientemente un alcoxi (O-R) en donde R es un radical orgánico independientemente seleccionado del grupo que consiste de un alquilo y un arilo, y en donde n es un número entero en el rango de 1 a 3; m es un número entero en el rango de 1 a 3 y la suma de m y n es 4. Un alcoxilsilano tetra-funcional empleado en el proceso de la invención preferiblemente tiene una fórmula de Aq-Si Fórmula III En donde cada A es independientemente un alcoxi (O-R) y R es un radical orgánico independientemente seleccionado del grupo que consiste de un alquilo y un arilo. En un aspecto adicional de la invención, los compuestos alcoxisilano descritos anteriormente se pueden remplazar, en su totalidad o en parte, por compuestos con acetoxi y/o grupos salientes a base de halógeno. Por ejemplo, el compuesto precursor puede ser un acetoxi (CH3-CO-O-) tal como un compuesto silano-acetoxi y/o un compuesto halogenado, por ejemplo, un compuesto silano halogenado y/o combinaciones de los mismos. Para los precursores halogenados el halógeno es, por ejemplo, el Cl, Br, I y en ciertos aspectos, opcionalmente incluirán F. Un alcoxisilano de bajo contenido orgánico útil en las películas dieléctricas de formación incluye aquellas fórmulas IV-VII, de abajo, donde los substituyentes que contienen carbono se presentan en una cantidad de menos de cerca de 40% en mol. [H-SiOx.5JntR-SiO1.5lm Fórmula IV [H0.4-1.0-SiOx.5-1.8lntR0.4-1.0-SiO1.5-1.8lm Fórmula V [H0-?.o-SiO?.5-2.o]n[R-SiO?.5]m Fórmula VI [H-SiO?.5]x[R-SiO?.5]y[Si02]z Fórmula VII en donde la suma de n y m, o la suma o x, y y z es de cerca de 8 a cerca de 5000, y m y y se seleccionan de tal manera que el carbono que contiene los substituyentes están presentes en una cantidad de menos de cerca de 40% en mol. R se selecciona de los grupos alquilo ramificados y de cadena recta, no substituidos y substituidos, grupos cicloalquilo, grupos arilo substituidos y no substituidos, y mezclas de los mismos. El por ciento en mol especifico de los substituyentes que contienen carbono es una función de la proporción de las cantidades de los materiales de inicio. En una modalidad preferida el por ciento en mol de los substituyentes que contienen carbono esta en el rango de cerca del 15 por ciento en mol a cerca del 25 por ciento en mol. Estos polimeros se 5 describen más completamente en el número de serie de la solicitud de la patente Norteamericana 09/044,831, registrado el 20 de marzo de 1998, que se incorpora aqui para referencia. Un precursor de polímero de bajo contenido • orgánico adecuado esta disponible comercialmente como LOSPMR 10 (Honeywell International Inc. en Santa Clara, California). Un alcoxisilano de alto contenido orgánico útil en las películas dieléctricas de formación incluye aquellas formulas en donde los substituyentes que contienen carbono están • presentes en una cantidad de cerca de 40 por ciento en mol o 15 más. Estos polimeros se describen más completamente en el número de serie de la solicitud de patente Norteamericana de propiedad compartida 09/044,798, registrado el 20 de Marzo de 1998, que se incorpora aqui para referencia. Y tienen las formulas VIII-X: 20 [HSiO?.5]n[RSiO?.5]m, Fórmula VIII [Ho.4-?.o-SiO?.5-?.8]n[Ro.4-?.oSiO?.5-?.8]m, Fórmula IX [H0-x.0-SiOL5-2.0lntRSiO1.5lm, Fórmula X En donde la suma de n y m es de cerca de 8 acerca de 5000 y y se selecciona de manera que el substituyente que contiene carbono esta presente en una cantidad de cerca del 40% en mol o más; y en donde R se selecciona de los grupos alquilo de cadena recta o ramificado substituido y no substituido, y mezclas de los mismos. El por ciento en mol especifico de los substituyentes que contienen carbono es una función de la proporción de las cantidades de los materiales de inicio. Un precursor de polímero de alto contenido orgánico adecuado esta disponible comercialmente como HOSPMR (Honeywell International Inc. en Santa Clara, California). Los polimeros de las estructuras IV-XI se puede preparar al mezclar una solución de al menos un organotrihalosilano e hidridotrihalosilano para formar una mezcla; combinando la mezcla con una solvente de fase doble que incluyen ambos un solvente no polar y un solvente polar; añadiendo un catalizador al solvente de fase doble y la mezcla de trihalosilano, de esta manera se proporciona una mezcla de reacción de fase dual; la reacción de la mezcla de reacción fase doble para producir un organohidridosiloxano; y la recuperación del organohidridosiloxano de la porción no polar del sistema de solvente fase doble. La información adicional en la preparación de estos polimeros se proporciona por el número de serie de la Solicitud de la Solicitud de la Patente Norteamericana de propiedad compartida 09/328,648, registrada el 9 de junio de 1999, descripción de la cual se incorpora para referencia integramente. En general para los materiales base descritos anteriormente o los precursores de película dieléctrica, el componente polimérico preferiblemente esta presente en una 5 cantidad de cerca del 10% a cerca del 50% en peso de la composición. Un rango más preferido es de cerca del 15% a cerca del 30% y más preferiblemente de cerca del 17% a cerca del 25% en peso de la composición . los materiales siloxano • preferidos son comercialmente disponibles, por ejemplo, por 10 Honeywell International Inc. bajo el nombre comercial de Accuglass . Substratos Ampliamente comentado, un "substrato" como se describió aqui incluye cualquier composición formada antes de una 15 película de silice nanoporosa de la invención que se aplica a y/o formada en aquella composición. Por ejemplo, un substrato tipicamente es un disco de silicio adecuado para producir un circuito integrado o un dispositivo relacionado, y el material base del cual la película de silice nanoporosa se 20 forma, se aplica sobre el substrato por medio de métodos convencionales, por ejemplo, que incluyen, pero sin limitarse a, los métodos conocidos en la técnica de recubrimiento de giro, recubrimiento por inmersión, aplicación con brocha, rodamiento, rociado y/o deposición química de vapor, u otro método o métodos adecuados. Antes de la aplicación de los materiales base para formar la película de silice nanoporosa, la superficie del substrato opcionalmente se prepara para el recubrimiento por medio de los métodos de limpieza conocidos en la técnica, estándar. Los substratos adecuados para la presente invención no exclusivamente incluyen materiales semiconductores tal como la arsenida de galio ("GaAs") , silicio y composiciones que contienen silicio tal como el silicio cristalino, polisilicio, el silicio amorfo, el silicio epitaxial y el dióxido de silicio ("Si02") y mezclas de los mismos, por ejemplo en la forma de un disco pulido. La superficie del substrato tipicamente incluyen un modelo opcional de las lineas salientes, tal como las lineas de metal, de óxido, de nitruro o de oxinitruro que se forman por técnicas litográficas muy bien conocidas. Los materiales adecuados para las lineas, que forman los conductores o aisladores de un circuito integrado, incluyendo el silice, el nitruro de silicio, el nitruro de titanio, el nitruro de tántalo, el aluminio, aleaciones de aluminio, cobre, aleaciones de cobre, tántalo, el tungsteno, y el oxinitruro de silicio. Los cuales están tipicamente separados estrechamente uno de otros en distancias de cerca de 20 micrómetros o menos, preferiblemente 1 micrómetro o menos, y más preferiblemente de cerca de 0.05 micrómetro acerca de 1 micrómetro. Otros aspectos opcionales de la superficie del substrato incluyen una capa de óxido, tal como una capa de óxido formada por el 5 calentamiento de un disco de silicio en aire, o más preferiblemente, una capa de óxido de Si02 formada por la deposición química de vapor de los materiales reconocidos en la técnica como, por ejemplo, óxido de silano • tetraetoxisilano ("PÉTEOS") mejorado de plasma y 10 combinaciones de los mismos, asi como una o más películas dieléctricas de silice nanoporosas formadas previamente. Las películas dieléctricas se pueden aplicar para cubrir y/o extenderse entre los rasgos de la superficie electrónica • opcional, por ejemplo los elementos del circuito y/o vias de 15 acceso. Tales aspectos del substrato opcionales se pueden aplicar arriba de la película de silice nanoporosa de la invención en al menos una capa adicional, de manera que la película dieléctrica baja sirva para aislar una o más, o una pluralidad de capas eléctrica y/o electrónicamente 20 funcionales del circuito integrado resultante. De esta manera, un substrato de acuerdo a la invención incluye opcionalmente un material de silicio que se forma sobre o junto a una película de silice nanoporosa de la invención, durante la fabricación de un circuito integrado de capas múltiples y/o componentes múltiples. A. Aplicación de un precursor dieléctrico a base de silicio a un substrato Las películas dieléctricas a base de silicio, incluyen 5 películas dieléctricas de silice nanoporosas, que se preparan al revestir un precursor dieléctrico a base de silicio sobre un substrato o substratos usando métodos basados en aquellos descritos en detalle en, por ejemplo, en el número de serie Norteamericano de propiedad compartida 09/054,262, registrado 10 el 3 de abril de 1998, descripción de la cual se incorpora aqui para referencia en su totalidad. Las modificaciones a los métodos descritos en el número de serie norteamericano 09/054,262, por ejemplo, incluye aquellos que son • opcionalmente requeridos por la necesidad de contactar el 15 material de la película con un objeto de planarización. Tipicamente, una película dieléctrica se prepara al formar un producto de reacción de, por ejemplo, al menos un alcoxisilano, por ejemplo como se describe por medio de la Fórmula I, supra, una composición del solvente, agua opcional • 20 y una cantidad catalítica opcional de un ácido o una base. Se incluye el agua para proporcionar un medio para hidrolizar el alcoxisilano. Preferiblemente la composición del solvente comprende al menos un solvente relativamente de alta volatilidad y al menos un solvente relativamente de baja 4 volatilidad. Este producto de reacción se aplica sobre un substrato, como se describe supra. El solvente de alta volatilidad se evapora durante e inmediatamente después de la deposición 5 del producto de reacción. El producto de reacción se hidroliza y se condensa hasta formar una capa de gel. Para la planarización, por ejemplo, una superficie plana se puede conectar con una capa de gel después de que el solvente de • alta volatilidad se haya evaporado, se deja atrás un 10 revestimiento viscoso, pero antes que el proceso de curación o de estabilización hayan progresado suficientemente para rendir el revestimiento no flexible. Para los propósitos de la invención, "un solvente de • volatilidad relativamente alta" es uno que evapora a una 15 temperatura abajo, preferiblemente significativamente abajo que la del solvente de volatilidad relativamente baja. El solvente de volatilidad relativamente alta preferiblemente tiene un punto de ebullición de cerca de 120°C o menos, preferiblemente de cerca de 100°C o menos. Los solventes de • 20 volatilidad alta adecuados no exclusivamente incluyen metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol y mezclas de los mismos. Otras composiciones de solventes de volatilidad relativamente alta los cuales son compatibles con los otros ingredientes se pueden determinar fácilmente por 4 aquellos con experiencia en la técnica. Para propósitos de la invención, una composición de "solvente de volatilidad relativamente baja" es una que evapora a una temperatura arriba, preferiblemente 5 significantemente arriba, que la del solvente de volatilidad relativamente alta. La composición del solvente de volatilidad relativamente baja preferiblemente tiene un punto de ebullición de cerca de 175°C o mayor, mas preferiblemente • de cerca de 200 °C o mayor. Las composiciones del solvente de 10 volatilidad baja adecuadas no exclusivamente incluyen alcoholes y polioles que incluyen glicoles tales como el etilenglicol, 1, 4-butilenglicol, 1 , 5-pentanodiol, 1,2,4- butanotriol, 1, 2, 3-butanotriol, 2-metil-propanotriol, 2- • (hidroximetil) -1, 3-propanodiol, 1, , 1 , 4-butanodiol, 2-metil- 15 1, 3-propanodiol, tetraetilenglicol, trietilenglicol monometil éter, glicerol y mezclas de los mismos. Otras composiciones de solventes de volatilidad relativamente baja las cuales son compatibles con los otros ingredientes se pueden determinar fácilmente por aquellos con experiencia en la técnica. • 20 En otra opción, se pueden emplear los catalizadores ácidos. Los ácidos adecuados son el ácido nítrico y los ácidos orgánicos compatibles los cuales son volátiles, es decir, los cuales evaporan a partir del producto de reacción bajo las condiciones de operación de proceso, y los cuales no introducen impurezas al producto de reacción. El componente de silano, por ejemplo, alcoxisilano, esta preferiblemente presente en una cantidad de cerca de 3% a cerca del 50% en peso de la mezcla total. Un rango mas 5 preferido es de cerca de 5% a cerca de 45% y mas preferiblemente de cerca de 10% a cerca de 40%. El componente del solvente esta preferiblemente presente en una cantidad de cerca de 20% a cerca de 90% en peso de la mezcla total. Un rango mas preferido esta de cerca 10 de 30% a cerca de 70% y mas preferiblemente de cerca de 40% a cerca de 60%. Entre mayor sea el porcentaje del solvente de volatilidad alta empleado, es mas delgada la película resultante. Entre mayor sea el porcentaje del solvente de • volatilidad baja empleado, es mayor la porosidad resultante. 15 La proporción molar de agua al componente silano es preferiblemente de cerca de 0 a cerca de 50. Un rango mas preferido es de cerca de 0.1 a cerca de 10 y mas preferiblemente de cerca de 0.5 a cerca de 1.5. El ácido esta presente en una cantidad catalítica la cual se puede • 20 determinar fácilmente por aquellos con experiencia en la técnica. Preferiblemente la proporción molar del ácido al silano esta en el rango de cerca de 0 a cerca de 0.2, mas preferiblemente de cerca de 0.001 a cerca de 0.05, y mas preferiblemente de cerca de 0.005 a cerca de 0.02.

El precursor dieléctrico a base de silice preparado después se reviste sobre un substrato. Se aplica relativamente uniformemente la capa. Mientras el substrato puede ser un material cualquier material conocido en la 5 técnica, por ejemplo como se describe supra , los substratos típicos son discos semiconductores pulidos, que tienen uno o mas componentes de semiconductores previamente fabricados sobre la superficie. • El solvente, usualmente el solvente de volatilidad mas 10 alta al menos después es parcialmente evaporado a partir del revestimiento. El solvente mas volátil se evapora en un periodo de segundos o minutos. En este punto, la película es un liquido viscoso de los precursores de silice y el solvente • menos volátil. Se pueden opcionalmente emplear las 15 temperaturas ligeramente elevadas para acelerar esta etapa. Tales temperaturas pueden estar en el rango de cerca de 20°C a cerca de 80°C, preferiblemente en el rango de cerca de 20°C a cerca de 50 °C y mas en el rango de cerca de 20 °C a cerca de 35°C. • 20 El substrato revestido después se coloca en una cámara sellada y se evacúa rápidamente a vacio. En una modalidad preferida, la presión de la cámara evacuada esta en el rango de cerca de 0.001 torr a cerca de 0.1 torr, o mayor. En una modalidad alternativa, la presión de la cámara puede estar en ^^Mmüi el rango de cerca de 0.001 torr a cerca de 760 torrs, o mayor. Tipicamente, la presión es cerca de 250 torr. Después el revestimiento se expone secuencialmente a tanto un vapor de agua y un vapor básico, cada uno simultáneamente o 5 secuencialmente. Para propósitos de esta invención, un vapor básico incluye bases gaseosas. Preferiblemente el revestimiento primero se expone a un vapor de agua y después se expone a un vapor básico, sin embargo, en una modalidad • alternativa, el revestimiento se puede exponer primero a un 10 vapor básico y después a un vapor de agua. La primera de las dos exposiciones se conduce tal que después de esto la presión en la cámara queda en una presión sub-atmosferica . Se puede conducir la segunda exposición a presión atmosférica, una presión sub-atmosférica o una presión super-atmosferica. 15 En una modalidad preferida, después de que el substrato revestido se coloca en la cámara sellada y se evacúa la cámara a vacio, se abre una válvula a un depósito de agua, y el vapor de agua llena rápidamente la cámara. La presión parcial del vapor de agua, PH2o se controla por la longitud 20 del tiempo que la válvula se abre y la temperatura a la cual se mantiene el depósito de agua liquida. Debido a que la presión de vapor de agua, la presión de la cámara después de la adición del agua es mucho menor que la del ambiente. El aumento de presión que ocurre en la cámara durante la adición de vapor de agua es una medida directa de la presión parcial de vapor de agua. En una modalidad preferida, la presión de la cámara evacuada después de la exposición al vapor de agua esta en el rango de cerca de 0.1 torr a cerca de 150 torr, 5 preferiblemente cerca de 1 torr a cerca de 40 torr y mas preferiblemente de cerca de 5 torr a cerca de 20 torr. En una modalidad preferida, la temperatura del agua durante los rangos de exposición de cerca de 10°C a cerca de 60°C, preferiblemente de cerca de 15°C a cerca de 50°C, y mas 10 preferiblemente de cerca de 20°C a cerca de 40°C. En la modalidad preferida, la temperatura en la cámara después de la exposición del agua esta en el rango de cerca de 10°C a cerca de 50°C, preferiblemente de cerca de 15°C a cerca de • 40°C, y mas preferiblemente de cerca de 20°C a cerca de 40°C. 15 Después de la adición del vapor de agua, se dosifica un vapor básico dentro de la cámara. La presión de la cámara después de la dosificación básica puede estar a, arriba o abajo de la presión atmosférica. Si la presión es arriba de la presión atmosférica, la cámara se puede diseñar para ^ 20 resistir la presión del sistema total. Como con vapor de agua, la presión parcial de la base se conoce directamente a partir de la elevación de presión durante la dosificación básica. Debido a que la cámara solamente contiene el vapor de agua y básico, excepto para las cantidades de trazas del gas atmosférico dejado del bombeo de vacio de la cámara inicial, las proporciones de difusión de agua y base son mucho mas rápidas que el caso de cuando no se conduce la evacuación, que resulta en proporciones de polimerización incrementadas grandemente, el tiempo de proceso disminuye por substrato revestido, conforme se incrementa la uniformidad de la superficie revestida. Ya que se añade separadamente la base y el vapor de agua, se miden fácilmente sus presiones parciales y existe muy pocos residuos. Solo el vapor arriba del disco se necesitan remover en la deposición. El orden de adición del agua y la base se pueden invertir pero se prefiere la adición del agua antes de la base debido a su presión de vapor mas baja. En la modalidad preferida, la presión de la cámara evacuada después de la exposición del vapor básico esta en el rango de cerca de 100 torr a cerca de 2,000 torr, preferiblemente cerca de 400 torr a cerca de 1,000 torr y mas preferiblemente de cerca de 600 torr a cerca de 800 torr. En la modalidad preferida, la temperatura de la base durante los rangos de exposición esta en el rango de cerca de 10°C a cerca de 60°C, preferiblemente de cerca de 15°C a cerca de 40°C, y mas preferiblemente de cerca de 20°C a cerca de 30°C. En la modalidad preferida, la temperatura en la cámara después de la exposición de la base esta en el rango de cerca de 10°C a cerca de 50°C, preferiblemente de cerca de 15°C a cerca de 40°C, y mas preferiblemente de cerca de 20°C a cerca de 40°C. Las bases adecuadas (es decir reactivos alcalinos) para el uso en el vapor de base no exclusivamente incluye 5 amoniaco, y aminas no volátiles, tales como aminas de alquilo primarias, secundarias y terciarias, arilaminas, aminas de alcoholes y mezclas de las mismas las cuales tienen un punto de ebullición de cerca de 200°C o menos, preferiblemente de • 100°C o menos y mas preferiblemente de 25°C o menos. Las 10 aminas preferidas no requieren una atmósfera para la estabilización, es decir mientras la película es impresa con una superficie plana, e incluye, por ejemplo, monoetanol amina, tetraetilenpentamina, 2- (aminoetilamino) etanol, 3- • aminopropiltrietoxi silano, 3-amino-l, 2-propanodiol, 3- 15 (dietanolamino) -1 , 2-propanodiol, n- (2-aminoetil) -3- aminopropil-trimetoxi silano, 3-aminopropil-trimetoxi-silano . Las aminas adicionales que son útiles para los procesos de la invención incluyen, por ejemplo, metilamina, dimetilamina, trimetilamina, n-butilamina, n-propilamina, hidróxido de • 20 tetrametil amonio, piperidina y 2-metoxietilamina . La habilidad de una amina para aceptar un protón en agua se mide en términos de la constante básica Kb, y pKb= -log Kb. En la modalidad preferida, el pKb de la base puede estar en el rango de cerca de menos de 0 a cerca de 9. Un rango mas 4 preferido es de cerca de 2 a cerca de 6 y mas preferiblemente de cerca de 4 a cerca de 5. Preferiblemente, la proporción molar del vapor de agua al vapor básico esta en el rango de cerca de 1:3 a cerca de 5 1:100, preferiblemente de cerca de 1:5 a cerca de 1:50, y mas preferiblemente de cerca de 1:10 a cerca de 1:30. El vapor de agua causa una hidrólisis continua de los grupos alcoxi alcoxisilanos, y la base cataliza la • condensación del alcoxisilano hidrolizado y sirve para 10 incrementar el peso molecular hasta los geles de revestimiento y últimamente incrementa la resistencia al gel. La película después se seca de una manera convencional por la evaporación del solvente menos volátil. Se pueden emplear • temperatura elevadas para secar el revestimiento en esta 15 etapa. Tales temperaturas pueden estar en el rango de cerca de 20°C a cerca de 450°C, preferiblemente de cerca de 50°C a cerca de 350°C y mas preferiblemente de cerca de 175°C a cerca de 320°C. Opcionalmente, se pueden aplicar las etapas de proceso • 20 adicionales a la película dieléctrica de silice nanoporosa formada, que incluyen, por ejemplo, un aumento de solvente, una modificación de superficie para mejorar la hidrofobicidad, y cualquier otra de las etapas de proceso conocidas en la técnica como se requiera.

Después del tiempo deseado de reacción después de la adición de la base, sobre el orden de segundos a pocos minutos, la presión de la cámara se pasa a una presión atmosférica. Esto se puede llevar a cabo para cada adición, 5 de un gas inerte tal como un nitrógeno y un orificio de cámara o evacuación de la mezcla de base/agua via un vacio y rellenado posteriormente con un gas inerte, o aún opcionalmente venteando la cámara con un gas no inerte, tal • como aire. 10 De esta manera, se deposita el precursor sobre un disco y el solvente más volátil continua evaporándose sobre un periodo de segundos. El disoc se coloca en una cámara sellada a presión ambiente. La cámara se abre a una fuente de vacio y • el gas del ambiente se evacúa y la presión de la cámara 15 disminuye bien debajo de la presión parcial del vapor de agua. En la siguiente etapa, se añade el vapor de agua y se incrementa la presión de la cámara. El incremento de presión durante esta etapa es la presión parcial (PH2o) del agua. El vapor básico, en este caso amoniaco, se introduce a la cámara 20 y se activa la polimerización. El incremento de presión durante esta etapa es la presión parcial básica (por ejemplo, PNH3) , de manera que la presión total en la cámara al final del ciclo de adición de amoniaco es la suma de las presiones parciales de vapor de agua y amoniaco. Después del tiempo deseado, la presión de la cámara se puede elevar a la ambiente por el llenado con un gas inerte, tal como nitrógeno como se muestra, o se puede primero evacuar a vacio y subsecuentemente rellenado posteriormente a presión ambiente. 5 Como un resultado, una porosidad alta relativamente, una constante dieléctrica baja, el silicio que contiene una composición polimérica se forma sobre la superficie del substrato. El silicio que contiene una composición polimérica preferiblemente tiene una constante dieléctrica de cerca de 10 1.1 a cerca de 3.5, mas preferiblemente de cerca de 1.3 a cerca de 3.0, y mas preferiblemente de cerca de 1.5 a cerca de 2.5. El tamaño del poro de la composición de silice esta en el rango de cerca de 1 nm a cerca de 100 nm, mas • preferiblemente de cerca de 2 nm a cerca de 30 nm, y mas 15 preferiblemente de cerca de 3 nm a cerca de 20 nm. La densidad de la composición que contiene silicio, que incluye los poros, esta en el rango de cerca de 0.1 a cerca de 1.9 g/cm2, mas preferiblemente de cerca de 0.25 a cerca de 1.6 g/cm2, y mas preferiblemente de cerca de 0.4 a cerca de 1.2 • 20 g/cm2. B. Métodos para la producción de una película dieléctrica. Por la aplicación de material de base mezclado en medio de vapor.

En otra modalidad preferida, la película dieléctrica de silice nanoporosa se prepara al revestir un substrato con una composición del precursor a base de silicio que se pre-mezcla por la combinación de corrientes múltiples de reactivos del 5 precursor de componentes que fluyen libres antes de que la composición se aplique al substrato. En esta modalidad, se forma una película dieléctrica de silice nanoporosa sobre un substrato por • (i) la combinación de una corriente de un precursor a 10 base de silicio o un material básico, tal como, por ejemplo, una composición de alcoxisilano, con una corriente de base que contiene una composición de catalizador para formar una corriente de composición combinada; inmediatamente se • deposita el vapor de la composición combinada sobre la 15 superficie de un substrato y se expone la composición combinada al agua (en cada orden o simultáneamente) ; y la planarización de la película durante la curación de las composiciones combinadas; o (ii) la combinación de una corriente de un precursor a 20 base de silicio o material básico, tal como, por ejemplo, una composición de alcoxisilano, con una corriente de agua para formar una corriente de composición combinada, inmediatamente al depositar la corriente de composición combinada sobre una superficie de un substrato, y al planarizar la película durante la curación de la composición combinada. Los métodos (i) y (ii) se describen con detalle, ausentes de los aspectos de planarización de la presente invención, en el número de serie norteamericano de propiedad 5 compartida 09/140,855, registrada en agosto 27, 1998, la descripción de la cual se incorpora por referencia aqui en su totalidad. Los procesos para la preparación de las películas dieléctricas nanoporosas al mezclar las corrientes de los • componentes se resume en gran detalle como sigue. Las 10 modificaciones se describen en el número de serie Norteamericano 09/140,855 son aquellas opcionalmente requeridas por la necesidad del poner en contacto el material de película con el objetivo de planarización. La primera etapa de este proceso es preparar un 15 material básico en la forma de una mezcla de al menos un precursor, tal como un alcoxisilano, como se describe por la Fórmula I, supra , y una composición de solvente. La mezcla después se descarga sobre un substrato adecuado en la forma de una corriente. En una modalidad preferida, la corriente de 20 la composición de alcoxisilano se combina con una corriente de agua para formar una corriente de composición combinada inmediatamente previa para poner en contacto el substrato. En una modalidad preferida, se forma una corriente de composición combinada a partir de una corriente de composición de alcoxisilanos y una corriente de una base (es decir alcalina) que contiene una composición de catalizador, por ejemplo, un compuesto de amina, como la descrita, supra . La corriente de composición combinada por lo tanto se 5 deposita en una superficie de un substrato. Opcionalmente, la corriente de composición combinada se deposita sobre el substrato y se expone al agua, en la forma de una atmósfera de vapor de agua. Alternativamente, la corriente de • composición combinada se expone al agua antes de la 10 deposición sobre el substrato. En aún otra opción, la corriente de composición combinada simultáneamente se expone al agua y se deposita sobre el substrato. Esta puede estar en la forma de una corriente de agua o una atmósfera de vapor de • agua. Después de la deposición y la exposición al agua, se 15 puede curar la composición combinada, estabilizada, o secada antes, durante o después de la planarización, para con lo cual formar un revestimiento dieléctrico no poroso sobre el substrato. Cualquiera de las opiniones anteriores se selecciona • 20 para conducir el proceso, los componentes descritos anteriormente de la composición de corriente combinada cada una u otra en el espacio anterior de la superficie del substrato, inmediatamente antes a la deposición. En un punto de confluencia de las corrientes individuales, la corriente combinada no es unida por conductos, tuberías, ramificaciones o lo similar. El tiempo de reacción minimiza entre los componentes previos para la deposición y previenen la reacción dentro del punto de intersección de los tubos proporcionados. Preferiblemente, todos los componentes están en una forma liquida y se puede usar cualquier aparato adecuado para la distribución de los componentes líquidos para la deposición de las corrientes combinadas descritas anteriormente de por ejemplo, alcoxisilano, agua y las composiciones de base de acuerdo a la presente invención. Los aparatos adecuados incluyen, por ejemplo bombas de jeringa, pero el experto apreciará que otros dispositivos se pueden usar para formar la corriente de composición combinada. Dichos no exclusivamente incluyen grifos pequeños, rociadores, mangueras, tanques, tuberías, tubos, y los similares. Varios métodos de combinación de los componentes se pueden usar, tales como de goteo, de chorro, propagación de corriente, de rociamiento, y los similares. Los aparatos ejemplares para conducir este proceso incluyen recipientes separadores, por ejemplo, tanques, para el almacenamiento separado de componentes hasta que el proceso comience. Cada tanque respectivamente tiene un tubo de descarga separado correspondiente para descargar el componente respectivo a ser combinado dentro de una corriente simple, de manera que la corriente combinada se pueda depositar dentro de una superficie de substrato. Cada componente se impulsa a través de su respectivo tubo de 5 descarga por, por ejemplo, alimentación de gravedad y/o por la acción de una o mas bombas. El experto también apreciará que el aparato se puede proporcionar para impulsar uno o mas componentes por la aplicación de gas positivo o presión de • aire al tanque de almacenamiento correspondiente. El flujo a 10 través de cada tubo de descarga respectivo opcionalmente se regula por una o mas válvulas de control de flujo localizadas entre el extremo distante de cada tubo de descarga y su respectivo tanque y/o por el control de una acción de bombeo, cuando se emplean las bombas para impulsar el flujo de 15 componentes. Si los componentes se impulsan por aire o por presión de gas, también se regula el flujo de componente, en todo o en parte, al controlar la presión del aire o impulsor de gas. Los tubos de descarga se colocan de manera que cada una 20 de las corrientes de descarga respectivas se combinan juntas para formar una corriente de composición combinada, la cual se deposita sobre una superficie de un substrato colocado para recibir la corriente de composición combinada. Opcionalmente, en cada tubo de descarga se puede incluir una boquilla formada, por ejemplo una boquilla giratoria, o una boquilla formada de uno o mas orificios, por ejemplo análoga a un cabezal rociador, adecuado para formar una corriente de descarga que mezcla bien con otras corrientes. El experto apreciará que las dimensiones de cualquier boquilla proporcionada, y/o el extremo de descarga de cara tubo de descarga, se puede modificar fácilmente para asistir en la regulación de presión y la proporción de flujo para cada corriente, para asegurar el contacto de corriente óptimo, mezclado y extensión de la corriente de composición mezclada resultante sobre el substrato, que depende, por ejemplo, de la proporción a la cual el proceso se conduce, la velocidad de reacción y la viscosidad del respectivo componente. Se pueden emplear una variedad de procesos para este método para formar una película dieléctrica nanoporosa sobre un substrato. Para un proceso de dos componentes puede ser, por ejemplo, una composición de alcoxisilano y agua, cada una almacenada en un tanque separado hasta que se necesite, o alternativamente, una base que contiene una composición de catalizador en lugar de un componente de agua. Para un proceso de tres componentes, el aparato puede tener tres tanques separados cada uno con un tubo de descarga correspondiente para descargar uno de los tres componentes, por ejemplo, una composición de alcoxisilano, una base que contiene una composición del catalizador, y agua, respectivamente, se pueden añadir los tanques de almacenamiento adicionales y los tubos de descarga, si se requiere para librar el componente (s) adicional para el 5 proceso seleccionado. Por ejemplo, cuando la corriente combinada se forma de un alcoxisilano y un catalizador básico, la corriente combinada se puede depositar sobre un substrato colocado en un medio cerrado que incluye una atmósfera de vapor de agua. 10 El medio cerrado se puede formar por cualquier cámara adecuada o aparato cerrado capaz de contener el substrato y el componente (s) de vapor. El aparato cerrado tendrá una entrada o entradas para los tubos de descarga del componente.

• Preferiblemente, la porción del aparato cerrado del aparato 15 también incluirá una entrada adicional, con una válvula opcional, para admitir vapor, una mezcla vapor-gas u opcionalmente un liquido para ser convertido a vapor dentro del aparato cerrado. Por ejemplo, con corrientes combinadas de dos • 20 componentes como se describe anteriormente, el aparato será construido como se describe anteriormente ampliamente, se proporcionan con los componentes adicionales de una fuente de vapor de agua, por ejemplo un envase o cámara de evaporación, el envase de evaporación preferiblemente incluye una fuente de calor para promocionar la vaporización de agua y opcionalmente una fuente de aire de flujo o de gas inerte para transportar el vapor de agua dentro del aparato cerrado. Con el aparato cerrado del substrato, este aparato opera para 5 exponer la corriente de composición combinada al agua cada uno durante o después de la deposición sobre una superficie del substrato encerrado. El aparato cerrado también opcionalmente incluirá salidas para permitir el venteo y/o • reciclado del vapor de agua que no reacciona y/o otros 10 componentes que no reaccionan. Los alcoxisilanos incluyen aquellos definidos como para la fórmula I, supra. También como los definidos supra. Los alcoxisilanos no exclusivamente incluyen tetraetoxisilano • (TEOS) y tetrametoxisilano. 15 La composición de solvente para este componente de base, por ejemplo, un alcoxisilano, preferiblemente comprende un solvente de volatilidad relativamente alta o un solvente de volatilidad relativamente baja o tanto un solvente de volatilidad relativamente alta y un solvente de volatilidad 20 relativamente baja. El solvente, usualmente el solvente de volatilidad mas alta, es al menos parcialmente evaporado inmediatamente después de la deposición sobre un substrato. Este secado parcial conduce a una planaridad mejor, aún aparte de las etapas de planarización adicionales de la invención, debido a la viscosidad inferior del material después de que el primer solvente o partes de solvente llegan a ser a gran distancia. El solvente mas volátil se evapora en alrededor de un periodo de segundos o minutos. Las 5 temperaturas elevadas ligeramente se pueden emplear opcionalmente para acelerar esta etapa. Tales temperaturas preferiblemente están en el rango de 20°C a cerca de 80°C, mas preferiblemente de cerca de 20°C a cerca de 50°C y mas preferiblemente de cerca de 20°C a cerca de 35°C. 10 El significado de las expresiones, "un solvente de volatilidad relativamente alta" y "una composición de solvente de volatilidad relativamente alta" se definen en la Sección A, supra . • El componente de alcoxisilano preferiblemente esta 15 presente en una cantidad de cerca de 3% a cerca de 50% en peso del total de la mezcla, mas preferiblemente de cerca de 5% a cerca del 45% y mas preferiblemente de cerca de 10% a cerca del 40%. El componente del solvente de la composición del • 20 precursor de alcoxisilano esta preferiblemente presente en una cantidad de cerca de 20% a cerca del 90% en peso del total de la mezcla, mas preferiblemente de cerca de 30% a cerca del 70% y mas preferiblemente de cerca de 40% a cerca del 60%. Cuando están presentes tanto un solvente de volatilidad alta y baja, el componente del solvente de volatilidad alta esta presente preferiblemente en una cantidad de cerca de 20% a cerca de 90% en peso del total de la mezcla, mas preferiblemente de cerca de 30% a cerca del 5 70% y mas preferiblemente de cerca de 40 a cerca del 60% en peso del total de la mezcla. Cuando están presentes tanto el solvente de alta y baja volatilidad, el componente de solvente de volatilidad baja esta presente preferiblemente en • una cantidad de cerca de 1 a cerca de 40% en peso del total 10 de la mezcla, mas preferiblemente de cerca de 3% a cerca del 30% y mas preferiblemente de cerca de 5% a cerca del 20% en peso del total de la mezcla. La base que contiene la composición del catalizador • contiene una base, o una base mas agua, o una base mas un 15 solvente orgánico, o una base mas tanto agua y un solvente orgánico. La base esta presente en una cantidad de catalítica la cual se puede determinar fácilmente por aquellos con experiencia en la técnica. Preferiblemente la proporción molar de la base al silano esta en el rango de cerca de 0 a • 20 cerca de 0.2, mas preferiblemente de cerca de 0.001 a cerca de 0.05, y mas preferiblemente de cerca de 0.005 a cerca de 0.02. El agua se incluye para proporcionar un medio para la hidrolización del alcoxisilano. La proporción molar del agua al silano preferiblemente esta de cerca de 0 a cerca de 50, mas preferiblemente de cerca de 0.1 a cerca de 10 y mas preferiblemente de cerca de 0.5 a cerca de 1.5. Los solventes adecuados para la base que contienen la composición de catalizador incluyen aquellos listados anteriormente como un solvente de alta volatilidad. Los solventes mas preferidos son los alcoholes tales como el etanol y el isopropanol. La temperatura del agua durante la exposición preferiblemente esta en el rango de cerca de 10°C a cerca de 60°C, mas preferiblemente de cerca de 15°C a cerca de 50°C, y mas preferiblemente de cerca de 20°C a cerca de 40°C. La temperatura de la base durante la exposición preferiblemente esta en el rango de cerca de 10°C a cerca de 60°C, mas preferiblemente de cerca de 15°C a cerca del 40°C, y mas preferiblemente de cerca de 20°C a cerca de 30°C. Las bases adecuadas no exclusivamente incluyen amoniaco, y aminas, tales como alquilaminas primarias, secundarias y terciarias, arilaminas alcohol aminas y mezclas de las mismas las cuales tienen un punto de ebullición de al menos cerca de -50°C, mas preferiblemente al menos de 50°C, y mas preferiblemente de al menos cerca de 150°C. Las aminas adecuadas, además para aquellas recitadas supra, también incluyen, alcoholaminas, alquilaminas, metilamina, dimetilamina, trimetilamina, n-butilamina, n-propilamina, hidróxido de tetrametil amonio, piperidina, 2- metoxietilamina, mono-, di- o trietanolaminas, y mono-, di- o triisopropanolaminas . Se puede curar la composición combinada, estabilizada, o secada en una manera convencional tal como una evaporación 5 del solvente del solvente menos volátil. Las temperaturas elevadas se pueden emplear para curar, estabilizar o secar el revestimiento. Tales temperaturas preferiblemente están en el rango de cerca de 20°C a cerca de 450°C, mas preferiblemente • de cerca de 50°C a cerca de 350°C y mas preferiblemente de 10 cerca de 175°C a cerca de 320°C. Como un resultado, de una porosidad relativamente alta, se forma el silicio de constante dieléctrica baja que contiene una composición polimérica sobre el substrato. El • silicio que contiene una composición polimérica 15 preferiblemente tiene una constante dieléctrica de cerca de 1.1 a cerca de 3.5, mas preferiblemente de cerca de 1.3 a cerca de 3.0, y mas preferiblemente de cerca de 1.5 a cerca de 2.5. El tamaño del poro de la composición de silice preferiblemente esta en el rango de cerca de 1 nm a cerca de 20 100 nm, mas preferiblemente de cerca de 2 nm a cerca de 30 nm, y mas preferiblemente de cerca de 3 nm a cerca de 20 nm. La densidad del silicio que contiene la composición, que incluyen los poros, preferiblemente esta en el rango de cerca de 0.1 a cerca de 1.9 g/cm2, mas preferiblemente de cerca de 0.25 a cerca de 1.6 g/cm2, y mas preferiblemente de cerca de 0.4 a cerca de 1.2 g/cm2. C. Variaciones sobre el proceso de formación de película. 5 Las variaciones en y las modificaciones a los procesos descritos anteriormente para la fabricación de película dieléctrica de silice nanoporosa se ha descrito en un número de solicitudes de patente Norteamericanas de propiedad • compartida y se puede utilizar opcionalmente en la practica 10 de la invención presente. Por ejemplo, los métodos descritos anteriormente se pueden modificar al producir una película con al menos dos regiones diferentes de densidad, es decir, regiones adyacentes de densidad alta relativamente y baja 15 relativamente, como se describe por los números de serie Norteamericanas de propiedad compartida 09/046,473 y 09/046,475, ambas registradas en Marzo 25, 1998, las descripciones de las cuales se incorporan por referencia aqui en su totalidad. 20 En una segunda variación, el agua y el vapor de base que mezclan las eficiencias se mejoran por mezclar al menos un alcoxisilano con una composición de solvente y agua opcional y se aplica a la mezcla a un substrato semiconductor y secuencialmente expone el substrato al vapor de agua y una vapor de base, en uno u otro además, a una presión debajo de la presión atmosférica, como se describe por 09/054,262 Norteamericana de propiedad compartida, registrada en abril 3, 1998, la descripción de la cual se 5 incorpora por referencia aqui en su totalidad. En una tercera variación, se forma una mezcla de precursor de una composición de solvente de volatilidad relativamente baja que incluye un alquiléter de Ci a C4 de una • alquilenglicol de Cx a C4 que es miscible en agua, y los 10 alcoxisilanos como se describe por los números de series Norteamericanas de propiedad compartida 09/111,081, 09/111,082, ambas registradas en Julio 7, 1998, las descripciones de las cuales se incorporan por referencia aqui en su totalidad. 15 En una cuarta variación, los precursores de silice, como se define anteriormente por, por ejemplo, la Fórmula I y la enumeración asociada de las especies de silice preferidas, se depositan a partir de la fase de vapor, con un co-solvente opcional, en un substrato para formar una película similar a 20 liquido. Se proporcionan detalles adicionales por el número de serie norteamericana de propiedad compartida 09/111,083, registrada en julio 7, 1998, la descripción de la cual se incorpora por referencia aqui en su totalidad. En una quinta variación, se puede formar una película dieléctrica nanoporosa uniforme a partir de un precursor de alcoxisilano liquido depositado en giro dentro de un substrato plano colocado horizontalmente centrado y mantenido dentro de una vasija que tiene una sección de parte superior 5 abierta y una cubierta movible para cerrar la parte superior. Se proporcionan los detalles adicionales por en número de serie norteamericana de propiedad compartida 60/095,573, registrada en agosto 6, 1998, la descripción de la cual es • incorporada por referencia aqui en su totalidad. 10 En una sexta variación, se forma una composición del precursor a partir de un alcoxisilano, un ácido, y una composición de solvente que contiene un solvente de alta volatilidad y de baja volatilidad. Se evapora el solvente de volatilidad relativamente alta, y el solvente de baja 15 volatilidad se evapora parcialmente a partir de la composición del precursor. Se proporcionan los detalles adicionales por el número de serie norteamericano de propiedad compartida 09/234,609, registrado el Enero 21, 1999, la descripción del cual se incorpora por referencia 20 aqui en su totalidad. En una séptima variación, se trata un substrato adecuado que incluye una película dieléctrica en una oxigeno substancialmente libre al ambiente por el calentamiento del substrato a una temperatura de cerca de 350°C o mayor, por un periodo de tiempo de al menos 30 segundos. Se proporcionan los detalles adicionales por el número de serie norteamericano de propiedad compartida 60/098,515, registrado en Agosto 31, 1998, la descripción de la cual se incorpora 5 aqui por referencia en su totalidad. En una octava variación, se forma en un substrato una composición de gel alcoxisilano substancialmente uniforme que incluye una combinación de al menos un alcoxisilano, una • composición de solvente orgánico, agua, y un catalizador de 10 base opcional. Se calienta el substrato en una atmósfera de vapor de solvente orgánico para condensar la composición de gel, seguido por la curación, como se describe en el número de serie norteamericano de propiedad compartida 09/141,287, registrado en Agosto 27, 1998, la descripción se la cual se 15 incorpora por referencia aqui en su totalidad. En una novena variación, se forman los revestimientos dieléctricos de silice no porosos sobre un substrato via la deposición de vapor química de un precursor. El precursor depositado entonces se exponen a un agente de gelificación, 20 por ejemplo, de vapor de agua, y cada uno un ácido o un vapor de base, y se seca para formar una porosidad relativamente alta, una constante dieléctrica baja, un silice que contiene una composición polimérica sobre el substrato como se describe por el número de serie norteamericano de propiedad compartida 09/111,083, registrado en julio 7, 1998. La descripción del cual se incorpora por referencia aqui en su totalidad. D. Métodos y Reactivos de Modificación de Superficie. Típicamente, los materiales a base de silice, tales como los alcoxisiloxanos mencionados aqui, forman películas nanoporosas con superficies, que incluyen superficies de las estructuras porosas, que contienen grupos de silanol. Los silanoles y el agua que se pueden absorber a partir del aire son altamente polarizables en un campo eléctrico, y por lo tanto elevarán la constante dieléctrica de la película. Para fabricar películas nanoporosas substancialmente libres de silanoles y agua, es opcionalmente introducido a los poros de la película un reactivo orgánico, es decir un agente de modificación de superficie. Tales reactivos de silación reaccionan con silanoles en las superficies porosas para los grupos de cubierta hidrofóbicos, orgánicos de ayuda, por ejemplo, los grupos de trimetilsililo. De esta manera, se encuentra deseable conducir las etapas de proceso adicionales a los grupos de silanol de superficie libre de sililato, o emplear materiales de base multifuncionales, como se describe en supra , los cuales no producen tales grupos silanol de superficie . Un número de agentes de modificación de superficie y métodos para la producción de películas de silice nanoporosas dieléctricas inferiores se han descrito, por ejemplo en los números de serie norteamericana de propiedad compartida: 60/098,068 y 09/140,855, ambos registrados en Agosto 27, 1998, 09/234,609 y 09/235,186, ambos registrados en Enero 21, 1999, la descripción la cual se incorpora por referencia aqui en su totalidad. Un agente de modificación de superficie preferido es un compuesto que tiene una fórmula seleccionada a partir de grupo que consiste de las Fórmulas XII (1-7) (1) R3SiNHSiR3, (2)RxSiCl?, (3) RxSi (OH) ?, ( 4 ) R3SiOSiR3, (5) RxSi(OR)?, (6) MpSi(OH) (4-P), y/o (7) RxSi (OCOCH3) ? y las combinaciones de las mismas, en donde x es número entero en el rango de 1 a 3, y es un número entero en el rango de 1 a 3 tal que y=4-x, p es un número entero en el rango de 2 a 3; cada R es un radical orgánico hidrofóbico y un hidrógeno seleccionado independientemente; y R y M puede ser el mismo o diferente. Los grupos M y R preferiblemente se seleccionan independientemente del grupo de radicales orgánicos que consisten de alquilo, arilo y combinaciones de los mismos. El radical alquilo es substituido o no substituido y se selecciona del grupo que consiste de alquilo recto, alquilo ramificado cicloalquilo y combinaciones de los mismos, y en donde los rangos del radical alquilo en el tamaño de Ci a cerca de C18. El radical arilo es substituido y los rangos en tamaño de C5 a cerca de CX8. Preferiblemente el agente de modificación de superficie es un acetoxisilano, o, por ejemplo, un compuesto de monómero tal como un 5 acetoxitrimetilsilano, acetoxisilano, diacetoxidimetilsilano, metiltriacetoxisilano, feniltriacetoxisilano, difenildiacetoxisilano, trimetiletoxisilaño, trimetilmetoxisilano, 2-trimetilsiloxipent-2-eno-4-ona, n- • (trimetilsilil) acetamida, ácido 2- (trimetilsilil) acético n- 10 (trimetilsilil) imidazol, trimetilsililpropiolato, trimetilsilil (trimetilsiloxi) -acetato, nonametiltrisilazano, hexametildisilazano, hexametildisiloxano, trimetilsilanol, trietilsilanol, trifenilsilanol, t-butildimetilsilanol, • difenilsilanodiol, y combinaciones de los mismos. Mas 15 preferiblemente el agente de modificación de superficie es hexametildisilazano. Se puede mezclar el agente de modificación de superficie con un solvente adecuado tal como acetona, aplicada a la superficie de silice nanoporosa en la forma de un vapor o liquido, y después se seca. 20 Los agentes de modificaciones de superficie adicionales incluyen agentes de modificación de superficie multifuncionales como se describe en detalle en el número de serie norteamericana de propiedad compartida 09/235,186, incorporada por referencia aqui en su totalidad, como se describe anteriormente. Tales agentes de modificación de superficie multifuncionales se pueden aplicar en cada forma liquida o vapor, opcionalmente con o sin co-solventes. Los co-solventes adecuados incluyen, por ejemplo cetonas, tales como acetona, diisopropilcetona, heptanona, 3-pentanona, y otras, como se describe en detalle en el número de serie norteamericana de propiedad compartida 09/111,084, registrado en Julio 7, 1998, la descripción de la cual se incorpora por referencia aqui en su totalidad. Por ejemplo, como se describe en detalle en el número de serie norteamericana 09/235,186, como se incorpora por referencia anteriormente, ciertos agentes de modificación de superficie preferidos tendrán dos o mas grupos funcionales y reacciona con los grupos funcionales de silanol de superficie mientras minimiza la masa presente fuera del esquema estructural de la película, e incluye, por ejemplo silanoles adecuados tales como: RtSi(OR2)3 Fórmula XII en donde Rx y R2 independientemente se seleccionan de los radicales, tales como H, y/o un radical orgánico tal como un alquilo, arilo o derivados de estos. Cuando Rx y R2 es un alquilo, el radical alquilo es opcionalmente substituido o no substituido, y puede ser recto, ramificado o cíclico, y preferiblemente en los rangos de tamaño de Cx a cerca de Cíe, o mayor, y mas preferiblemente de Cx a cerca de C8. Cuando Rx o R2 es arilo, el radical arilo preferiblemente consiste de un anillo aromático simple que es opcionalmente substituido o no substituido, y los rangos en tamaño de C5 a cerca de C18, o 5 mayores, y mas preferiblemente de C5 a cerca de Cs . En una opción adicional el radical arilo no es un heteroarilo. De esta manera, Ri o R2 independientemente se seleccionan de H, metilo, etilo, propilo, fenilo, y/o derivados de los mismos, proporciona que al menos uno de Rx o R2 es inorgánico. 10 En una modalidad, tanto Rx y R2 son metilo, y un agente de modificación de superficie tri-funcional de acuerdo con la Fórmula V es metiltrimetoxisilano . En otra modalidad, un silano adecuado de acuerdo a la • invención tiene la fórmula general de 15 RtSi(NR2R3)3 Fórmula XIV donde Rx, R2, R3, son independientemente H, alquilo y/o arilo. Cuando cualquiera de Rx, R2 y R3 son alquilo y/o arilo, se definen como para Ri y R2 de la Fórmula XIII, anterior. En modalidades preferidas de acuerdo a la Fórmula VI, Rx se • 20 seleccionan de H, CH3, CdH5, y R y R3 son ambas CH3. De esta manera los agentes de modificación de superficie trifuncionales de acuerdo a la fórmula VI incluyen, por ejemplo, el tris (dimetilamino) metilsilano, tris (dimetilamino) fenilsilano, y/o tris (dimetilamino) silano .

En aún otra modalidad, un silano adecuado de acuerdo a la invención tiene la fórmula general de RxSi (ON=CR2R3)3 Fórmula XV en donde Rx, R2, R3 son independientemente H, alquilo y/o arilo. Cuando cualquiera de Rx, R2, R3 son alquilo y/o arilo se define como la Fórmula VII, anterior. En una modalidad preferida Rx y R2 son ambas CH3, y R3 es CH2CH2. De esta manera los agentes de modificación de superficie tri-funcionales de acuerdo a la fórmula VII incluyen, por ejemplo, metiltris (metiletilceoxima) silano. En aún una modalidad adicional, un silano adecuado de acuerdo a la invención tiene la formula general de R?SiCl3 Fórmula XVI en donde Rx es H, alquilo o arilo. Cuando R es alquilo y/o arilo, se definen como para la Fórmula IV, anterior. En una modalidad preferida, Rx es CH3. De esta manera los agentes de modificación de superficie tri-funcional de acuerdo a la Fórmula VIII incluyen, por ejemplo, metiltriclorosilano . En una modalidad más preferida, el reactivo de cubierta incluye uno o mas acetoxisilanos orgánicos los cuales tienen la siguiente fórmula general, (R?)?Si (OCOR2)y Fórmula XVII Preferiblemente, x esta en el rango en valor de 1 a 2, y x y y pueden ser el mismo o diferente y y es un número entero en el rango de 2 a cerca de 3, o mayor. Los acetoxisilanos orgánicos útiles, incluyen alquilacetoxisilano multifuncionales y/o compuestos arilacetoxisilanos, incluyen, simplemente a manera de ejemplo 5 y sin limitaciones, la metiltriacetoxisilano ("MTSA"), dimetildiacetoxisilano (DMDAS) , feniltriacetoxisilano y difenildiacetoxisilano y combinaciones de los mismos. En una modalidad alternativa, las modificaciones de • superficie se proporcionan por ablandar la película con un 10 haz de electrones. Después se deposita un material de base sobre un substrato, y opcionalmente se calienta para evaporar los solventes, la composición depositada entonces es ablandada por la exposición a la radiación de haz de electrones, in vacuo, a una temperatura en el rango de cerca 15 de 25°C a cerca de 1050°C, con una energia de haz de cerca de 0.5 a cerca de 30 KeV y una dosis de energia de cerca de 500 a cerca de 100,000 µC/cm2, respectivamente. Las películas resultantes no tienen esencialmente o tienen una cantidad reducida de carbono e hidrógeno después del proceso de haz de 20 electrones. Con los grupos metilo que maneja fuera de la película de silice nanoporosa, los trimetilsilanoles polarizables e hidrofóbicos se reducen o no presentan. Se proporcionan los detalles adicionales por número de serie norteamericana de propiedad compartida 09/227,734, registrada en Enero 9, 1999. E. Métodos de grabado en relieve y/o planarización de contacto 5 En general, la producción de los revestimientos de película de silice dieléctricas nanoporosas planarizadas sobre substratos se pueden conducir al aplicar una composición de vapor o liquido preparado, que incluye un • precursor dieléctrico basado en silice adecuado, a un 10 substrato, y después completar la formación de la película dieléctrica de silice nanoporosa deseada, por métodos modificados para incluir el contacto con un objeto de planarización, como sigue. • (a) Incrementar la viscosidad del revestimiento por el 15 efecto de estabilización, es decir la gelificación por un catalizador básico o ácido no volátil pre-añadido y/o agua, o al poner en contacto el revestimiento con un catalizador básico o ácido y/o agua después de la aplicación al substrato. ^ 20 (b) Poner en contacto el revestimiento con, por ejemplo, un objeto de planarización, que tiene al menos una superficie de contacto capaz de impartir el grado deseado de planaridad, u otro patrón deseado, con la presión suficiente para transferir una impresión al revestimiento sin la formación de empeoramiento substancialmente de la estructura nanoporosa. (c) La separación del revestimiento de grabado en relieve o planarizado a partir del objeto de planarización. (d) La curación de la superficie a endurecimiento.

Se apreciará que estas etapas se pueden fácilmente conducir en el orden listado anteriormente o en un orden diferente, como se ilustra por la Tabla 1.

Tabla 1 Orden de Etapas Descripción (después del substrato de revestimiento) ¡a) (c) y (d¡ La estabilización, objeto de planarización de contacto; separación del objeto, y después cura. :a) id), (b) y (c) La estabilización, cura, objeto de planarización de contacto; y después separación del objeto. (b) la) :d) y (c) Objeto de planarización de contacto; permitir el establecimiento para continuar; cura, separado del objeto (con aplicación de por ejemplo, de una composición de S.O.G. pre- mezclada/tratada con agente de gelificación y, curación en la prensa) . :b ) y (d) Objeto de planarización de contacto; separado del objeto; permitir que la estabilización continúe; cura (con aplicación de por ejemplo, la composición S.O.G. pre-mezclada o pre- tratada con un agente de gelificación) .

En una opción, un fluido que incluye un precursor dieléctrico basado en silice también incluye intensificadores de viscosidad para permitir el contacto con una película de no adhesión movible y/o objeto de planarización, antes la viscosidad significante aumentada por el proceso de endurecimiento tiene que tomar lugar. En otra opción, un revestimiento protector adicional y/o 5 linear protector, por ejemplo, se aplica sobre la superficie del substrato, previo a la aplicación del precursor (es) dieléctricos de silice. En una etapa de proceso apropiada después de que se • reviste el substrato, mientras que el revestimiento queda 10 plástico y capaz de ser impreso con una superficie plana mientras que retiene la capacidad para formar una estructura nanoporosa deseada, el substrato revestido se transfiere a una máquina de prensa, una maquina de presión, una maquina de rodillo y/o cualquier otro dispositivo conocido de la técnica 15 para la impresión de una superficie plana sobre el substrato revestido de película. En cuanto a eso, un objeto de planarización, es decir, un objeto que tiene al menos una superficie que tiene la capacidad necesaria para imprimir un plano o cualquier otro patrón deseado sobre la superficie de 20 revestimiento, tal como un plano óptico, se pone en contacto, preferiblemente bajo presión, con el revestimiento sobre el substrato. Preferiblemente, como se menciona en supra , una capa de liberación, tal como una superficie de fluorocarbono de no adhesión u otro material conocido de la técnica de propiedades similares, se colocan entre la superficie de contacto objetivo de planarización y el revestimiento a ser planarizado. Por conveniencia, el material de liberación de 5 no adhesión puede ser una película de no adhesión que se aplica separadamente y se remueve separadamente de la superficie de contacto objetivo plano y el revestimiento planarizado. Además, si el substrato solo se reviste de un • lado en un tiempo, una capa protectora de un material suave, 10 es decir deformable se coloca debajo del otro lado del substrato para proteger este del daño. También se apreciará que la presión y duración de la etapa de planarización variará, dependiendo de las • propiedades del revestimiento dieléctrico, que incluye el 15 tipo de material precursor, la viscosidad del revestimiento, el grosor de revestimiento y el grado de endurecimiento y/o curación, si cualquiera, que ha sido que ha tomado lugar en el inicio del prensado. En un aspecto preferido de la invención, los rangos de 20 presión aplicados de cerca de 0.1 Mpa a cerca de 1 Gpa. Mas preferiblemente, los rangos de presión aplicados de cerca de 0.2 Mpa a cerca de 10 Mpa (unidades de presión en Pascales). La duración de la etapa de presión preferiblemente esta en el rango de cerca de 10 segundos a cerca de 30 minutos, y mas preferiblemente, de cerca de 30 segundos a cerca de 10 minutos . En una aspecto adicional es de la invención, el revestimiento a ser planarizado se puede exponer a vacio 5 previo a la presión para la remoción rápida de vapores y/o gases disueltos a fin de minimizar la formación de burbujas no deseadles. Alternativamente, la etapa de presión se puede conducir en vacio. Opcionalmente, la película se puede • calentar y curar mientras aún este bajo presión en la prensa 10 o removerse después de la prensa. B. Aparato para Planarización y/o grabado en relieve Patrones en una película dieléctrica aplicada La invención proporciona una herramienta de compresión • para la planarización y/o grabado en relieve de películas 15 dieléctricas sobre substratos. Desde luego, el artesano apreciará que la herramienta de compresión inventiva se puede aplicar y controlar por cualquier prensa conocida de la técnica adecuada o por el aparato de grabado en relieve, que incluye, por ejemplo una prensa de eje, una prensa • 20 hidráulica, una prensa neumática, una prensa cruceta de impulso, por nombrar unas pocas. En general, el aparato inventivo incluye un objetivo con al menos una cara que tiene una topografía adecuada en imagen negativa al patrón deseado para ser impreso o grabado en relieve sobre una película dieléctrica. Se prefieren ciertas modalidades. Con referencia a la Figura 1, se ilustra una herramienta (10) dieléctrica deseada. Como se describe previamente, un precursor, para la película (10) dieléctrica deseada se aplica sobre la superficie de trabajo de un substrato (20) adecuado, por ejemplo, una placa de contacto o molde de silice, o lo similar, como se describe en detalle, supra . El substrato esta soportado sobre su superficie opuesta con un soporte. Este es preferiblemente un soporte (30) deformable, por ejemplo una almohadilla u hoja de copolimero o polímero compresible y elástico que deformará elásticamente, como necesariamente, para compensar para una pequeña cantidad de flexión del substrato y para eliminar los efectos de deformidades del substrato menores, por ejemplo las variaciones en una variación (TTV) del grosor total de la placa de contacto del substrato. Un soporte (40) rigido refuerza y/o sostiene opcionalmente el soporte deformable. El soporte deformable de la modalidad (30) actual preferiblemente es una almohadilla de polímero de grosor suficiente para ser deformable y sustentador. Los materiales deformables adecuados incluyen, por ejemplo, elastómeros vacios-rellenados, por ejemplo, una almohadilla sólida de un polímero elástico o una ampolla de elastómero presurizada con un fluido, gas o liquido. Además, el soporte deformable puede comprender materiales puramente viscosos tales como "resina". La resina la cual se usa extensivamente como una superficie de recubrimiento en un proceso de pulido óptico es útil debido a sus propiedades viscosas. Una propiedad útil de los 5 materiales del tipo resina es que su viscosidad puede ser regulada por la temperatura que controla la viscosidad de los materiales del tipo resina. La herramienta de compresión entonces se forza en • contacto con la película aplicada del precursor (50) 10 dieléctrico, opcionalmente antes, durante o después del endurecimiento/gelación, por cualquiera de las máquinas de presión estándar de la técnica, por ejemplo, una prensa de eje, una prensa hidráulica, una prensa neumática, una prensa • cruceta de impulso, de esta manera efectuar un patrón de 15 grabado en relieve o planarización de una etapa. La película dieléctrica se previene de adherirse a la superficie de trabajo de la herramienta de compresión por un material de liberación no suave que opcionalmente se adhiere o reviste sobre la superficie de trabajo de la herramienta 20 (60) de compresión, o aplicado a una hoja o membrana sobre la película dieléctrica antes de la compresión. Como se mencionó previamente, este puede ser Teflon™ o un tipo similar de material de liberación.

Mientras la herramienta (1) de compresión esta en contacto con la película dieléctrica, se pueden generar gases o vapores liberados por los procesos de gelación o evaporativo actualmente en funcionamiento. Dentro de algunas 5 salidas para la remoción o ventilación de tales gases o vapores, las burbujas similarmente son impresas dentro de la superficie de película. De esta manera, cualquiera de los gases o vapores generados se ventean via una salida (s) (70) • de purga. Una vez que la película se planariza o imprime con 10 el patrón deseado, la herramienta de compresión se remueve de la superficie de la placa de contacto, completando el proceso. En una segunda modalidad preferida, como se ilustra por • la Figura 2, el substrato (80) y la película (90) dieléctrica 15 tiene una superficie convexa. La forma convexa se impone por un soporte (100) deformable que tiene un "soporte (110) de mantenimiento" en vacio sobre su parte superior que mantiene al substrato o película de placa de contacto en su lugar. Este soporte de mantenimiento entonces se flexiona a una 20 forma de domo. Cualquier presión mecánica adecuada se puede aplicar para crear su flexión. Preferiblemente, este se lleva a cabo por el secado de la presión de fluido interno dentro de una compartimiento (120) de presión, por ejemplo una ampolla inflable o uno o mas pistones, que se colocan dentro del soporte deformable. En una modalidad opcional, el substrato de forma convexa y la película dieléctrica se fuerza contra la herramienta de compresión por medio del continuo incremento de la presión en 5 el compartimiento deformable hasta que se lleve a cabo el contacto total. Con el substrato, y su revestimiento de película dieléctrica en una forma convexa, el contacto inicial con la herramienta (130) de compresión plano ocurre en el punto 10 ligero del "domo" (140). La aplicación adicional de fuerza (150) a través de la herramienta de compresión causa un área de contacto incrementadamente mayor entre la herramienta de compresión y la película. Con la aplicación continua de la • fuerza incrementada progresivamente la película entera llega 15 al contacto con la herramienta de compresión. Este incremento radial gradual en el área de las fuerzas de contacto cualquier vapor o gases salen y substancialmente se reduce atrapadamente la burbujas de gas o vapor. Tales burbujas podrán de otra manera introducir un defecto de la superficie. ^ 20 En una modalidad opcional, el substrato de forma convexa y la película dieléctrica se fuerzan contra la herramienta de compresión al elevar continuamente la presión en el compartimiento deformable hasta que se alcance el contacto total .

Con el substrato, y su revestimiento de película dieléctrica en una forma convexa, el contacto inicial con la herramienta de compresión plana (130) ocurre en el punto superior del "domo" (140) . La aplicación adicional de fuerza (150) a través de la herramienta de compresión provoca un área de contacto cada vez más grande entre la herramienta de compresión y la película. Con la aplicación continua de la fuerza que se incrementa en forma progresiva, la película total entra en contacto con la herramienta de compresión. Este incremento radial gradual en el área de contacto fuerza cualquier vapor o gas fuera y substancialmente reduce la retención de burbujas de vapor o de gas. Tales burbujas de otra manera pueden introducir un defecto superficial. La Figura 3 proporciona una vista detallada del aspecto marcado con un circulo identificado como "A" en la Figura 2. De esta manera, la Figura 3 ilustra una modalidad de la invención en donde la herramienta de compresión (160) es trabajada de manera que las lineas trazadas (170) en el substrato (180) corresponden a las admisiones o salidas de purga (190) que pasan a través de la herramienta de compresión, asi como los canales de purga (200) ~ por ejemplo, al igualar la linea trazada inter-matriz ~ que corre a lo largo de la cara de la herramienta de compresión. Estas admisiones de purga se conectan a los canales de purga en la cara de la herramienta, como se muestra en el detalle encerrado en un circulo (A) de la Figura 2. las salidas de purga se pueden disponer en ubicaciones al azar, pero preferiblemente se conectan a los canales de purga en la cara de la herramienta de compresión. Los canales de purga en general preferiblemente se localizan a lo largo de las lineas trazadas del plato que separan la matriz individual del disco de los circuitos integrados. Los canales y salidas de purga facilitan numerosas etapas de procesamiento, que incluyen la eliminación o aplicación de soluciones gaseosas, de vapores o liquidas al substrato durante la compresión. Un soporte deformable, análogo al mostrado en la Figura 1, se emplea opcionalmente . En una modalidad adicional, como se ilustra en la Figura 4, la herramienta de compresión (210) es trabajada de manera que las salidas de purga (220) correspondan a los canales de purga (230) en el substrato o matriz (240) . En esta modalidad, las combinaciones de las salidas de purga y los canales de purga es útil para la eliminación del exceso del precursor liquido (250) de la superficie del substrato conforme se aplica la fuerza de compresión (260) . Al reducir el grosor de una película liquida relativamente delgada sobre un área grande requiere ya sea de una cantidad inaceptable de fuerza, o una cantidad inaceptable de tiempo, este efecto "película prensada entre dos superficies" se reduce grandemente al reducir el área que atrapa el liquido. Una matriz individual esta en el orden del 10% del diámetro del substrato (disco) . Los canales de purga dispuestos en las lineas trazadas pueden permitir que la planarización ocurra más rápidamente, por ejemplo, aproximadamente dos veces tan rápido en relación a una herramienta de compresión no acanalada, sólida. Un soporte deformable, análogo a aquel mostrado en la Figura 1, opcionalmente se emplea. Además, las salidas y canales de purga también se pueden usar para inyectar gases o líquidos en el área de la película que es planarizada, como se ilustra en la Figura 5. los solventes (270) líquidos y/o gaseosos se impulsan través de las salidas de purga (280) y los canales o lineas trazadas (290) después de que la herramienta de compresión (300) haya hecho contacto completo con el precursor de película liquido, pero antes de que la película se endurezca. El solvente se emplea, por ejemplo, para eliminar el material del precursor de película liquido no deseado del área de trazado (junto a los canales o lineas trazadas). Solo una cantidad limitada del solvente afecta el área planarizada (sobre la matriz, 320) debido a que los meniscos están fuertes que pueden formar en la unión del borde de la matriz y la herramienta de compresión. Este menisco puede limitar la migración de solvente sobre el área donde la película se ha planarizado o donde el diseño se ha grabado. Además una 5 combinación de la presión de succión y positiva a través de las salidas y los canales de purga opcionalmente se usan para incrementar la planarización de la película. Simplemente de manera de ejemplo, en el contacto inicial • de la herramienta de compresión con el precursor de película 10 liquido, se puede emplear un vacio para eliminar el precursor liquido en exceso de la interfase de la matriz y la herramienta de compresión. Después de que el grosor de la película se alcance, una combinación de solventes líquidos y • gaseosos, entonces se empujan a través de las salidas y 15 canales de purga para eliminar el precursor de película liquido no deseado de las lineas trazadas, asi como los canales de purga y salidas de purga de la herramienta de compresión. Se puede aplicar fuerza adicional entre la herramienta de compresión y el substrato deformable para • 20 prevenir esta presión positiva en la separación en forma prematura de la herramienta de compresión de la película. Una vez que la película se ha endurecido o curado, la presión positiva (en las salidas y canales de purga) asiste en la separación de la herramienta de compresión de la película planarizada . En una quinta modalidad preferida, como se ilustra en la Figura 6, la herramienta de compresión se forma de un arreglo coordinado de pequeñas herramientas de compresión (340) las 5 cuales tienen un diámetro de sección transversal más pequeño que el diámetro del substrato (350) para igualar el tamaño y forma de las matrices individuales en un substrato a gran escala, y cada una son revestidas con un material (360) de • liberación sin adherencia como se describió anteriormente. 10 Dependiendo en el producto IC deseado, el arreglo coordinado opcionalmente se forma de cualquier número de herramientas de compresión pequeñas, en el rango en números, por ejemplo, de 2 a cerca de 20, o más. más preferiblemente, el arreglo • coordinado opcionalmente esta formado de 2 acerca de 10 15 herramientas de compresión pequeñas. Un soporte (370) deformable tipo pitch o elástico como se describió en la Figura 1 también se emplea opcionalmente en el lado opuesto del substrato, descansando opcionalmente en un soporte (380) rigido. Las herramientas de compresión 20 pequeñas permiten grandes variaciones del perfil del substrato a través del disco (TTV) , asi como permiten un grado más fino de planarización en la matriz individual donde la planarización se requiere. Además, las herramientas de compresión son más simples y menos costosas que las herramientas de compresión del tamaño del disco más grande, y se pueden preparar para tener una superficie que es mucho más plana y lisa que lo que es posible en una herramienta más grande. Esto proporcionará un grado mayor de planarización a la película en la matriz individual. Las herramientas de compresión pequeñas individuales opcionalmente montadas en conjunto a una máquina de presión individual, cada una elevando, disminuyendo y aplicando una fuerza de compresión (390) simultáneamente y con aproximadamente una fuerza igual, o alternativamente, uno o más de estas herramientas de compresión se pueden unir en forma operable a una máquina de presión separada, por ejemplo, un (unos) mecanismo (s) hidráulico (s) , electromagnético (s) , de pistón operado (s) con gas, de cadena (s) o de rodillos, con uno o más controles separados. En esta disposición, la profundidad de la fuerza de compresión de compresión y la duración de la compresión se adaptan para cada matriz en el substrato para conformar al dispositivo o circuito integrado deseado. Simplemente de manera de ilustración y sin limitarla, la Figura 7 ilustra una modalidad del aparato inventivo en una prensa de husillo a mano simple. La estructura (400) soporta una articulación mecánica (410) por medio de la cual se aplica la fuerza a través del pistón (420) a una junta de rotula giratoria, que permite una aplicación aún de la presión a una herramienta de compresión (430), que tiene la topografía en su cara de trabajo, que se aplica a un disco (440) cubierto con la película, descansando en un soporte 5 (450) . Una señal de presión (460) proporciona una indicación de la fuerza aplicada al disco. Un material de liberación (no ilustrado) entre la cara de trabajo de la herramienta de compresión y el disco cubierto con la película, permite la liberación una vez que la impresión se ha completado. 10 Los siguientes ejemplos sin limitación sirven para ilustrar la invención EJEMPLO 1 Este ejemplo ilustra un proceso en donde un precursor se • mezcla con un agente de estabilización, entonces la mezcla se 15 deposita en giro sobre la superficie de un disco de silicio que tiene un patrón de metal conectado en la superficie. El disco cubierto entonces se coloca en una prensa con una parte plana óptica que tiene una capa de liberación en contacto con el revestimiento. • 20 Los materiales base, que incluyen un precursor dieléctrico y un agente de estabilización, se mezclan por 30 segundos antes de que el substrato se cubra en giro sobre los discos de prueba de 4 y 6 pulgadas de diámetro. Las películas se giran en una máquina SolitecMR (Solitec Wafer Processing, Inc., San José, California) usando un dispensador manual con una velocidad de giro que se encuentra en el rango de 1000 a 4000 rpm. El precursor es parcialmente hidrolizado y la composición de alcoxisilano del fluido condensada 5 parcialmente (disponible de Honeywell International Inc., Advanced Microelctronic Materials Sunnyvale, California como Nanoglass® K2.2 ) , preparada con 21.6% de EtOH mezclado con 8.75% de monoetanolamina ("MEA") en EtOH, MEA es un agente de • estabilización de base no volátil. La proporción del 10 precursor a la base esta en el rango de cerca de 1:0.34 a cerca de 1:0.26. Se puede resumir el proceso como sigue: W& 1) mezclar el precursor Nanoglass® con MEA (definido como el tiempo 0) . 15 2) depositar y girar la película sobre el disco de silicio. 3) poner el disco a presión y aplicar la hoja de Teflon™ (90 a 210s después del tiempo 0) . 4) dejar en presión por 10 minutos. • 20 5) regresar al revestimiento del giro, realizar un intercambio de solvente al usar HMDZ/3-pentanona, se seca por centrifugación. 6) se hornea la placa en caliente a 175°C y 320°C por 1 minuto cada vez. 7) se cura el horno a 400°C por 30 minutos. Después del mezclado (tiempo cero), una hoja de Teflon™ se aplica sobre el disco revestido, y la combinación se pone a una presión por un periodo de tiempo en el rango de cerca de 90 a cerca de 210 segundos después de que el material de base se mezcla. La presión se establece a una presión en el rango de cerca de 25 a cerca de 60 psi. Los substratos presionados se remueven de la presión y el solvente se intercambia usando HDMZ/3-pentanona, y después se hornea a 175°C y se cura a 400°C. EJEMPLO 2 Este ejemplo ilustra un proceso en donde un precursor se gira depositado sobre un disco de silicio, el disco después se estabiliza en una cámara por un periodo de tiempo dado, se planariza por compresión la película dieléctrica de silicio nanoporosa estabilizada (es decir gelificada) con una herramienta de compresión revestida de Teflon™ plana, venteada, como se muestra en la figura 1. El proceso de estabilización en la cámara es como sigue. Se evacúa la cámara, se dosifica con vapor de agua a varias presiones para una cantidad fija de tiempo, se dosifica con gas de amoniaco a una mas lata presión para una cantidad fija de tiempo, se evacúa una y otra vez por un tiempo fijo, después la presión en la cámara se pasa a la ambiente por el rellenamiento con un gas inerte. Se fabrica un precursor al mezclar, mientras se agita, 61 mL de tetraetoxisilano, 61 mL de tetraetilenglicol, 4.87 mL de agua desionizada, y 0.2 mL de ácido nítrico ÍM (HN03 conc. Diluido a ÍM) . Después se refluye la mezcla mientras se agita continuamente por 1.5 horas, después se enfria. Se diluye una porción de este precursor al 55% en peso con etanol mientras se agita. Aproximadamente se depositan 1.5 mL de este precursor diluido en un disco de silicio de 4 pulgadas sobre un soporte de mantenimiento de giro, y un centrifugado a 2500 rpm por 10 segundos. Se depositan de esta manera dos películas, cada película se coloca en una cámara estabilizadora, la cual se evacúa a 1 mbar (0.76 torr) en 30 segundos. El vapor de agua se dosifica a la cámara a una presión en el rango de cerca de 7 mbar (5.32 torr) a cerca de 14 mbar (10.64 torr) (a partir de un depósito de agua desionizada a temperaturas en el rango de cerca de 0°C a cerca de 25°C, respectivamente), los discos se dejan en este rango de presión de vapor de agua por 30 segundos . Se dosifica el gas de amoniaco en la cámara a una presión en el rango de cerca de 855 mbar (649.8 torr) a cerca de 809 mbar (614.84 torr); los discos se dejan por 1 minuto a 4 este rango de presión. Se evacúa la cámara por 30 segundos a 2 mbar (1.52 torr), después (1.52 torr), después inmediatamente se rellena con aire a presión ambiente. Se remueven los discos de la cámara y cada uno se coloca 5 a una almohadilla deformable en una prensa. Una herramienta de compresión, venteada, plana de acuerdo a la Figura 1, que tiene un revestimiento de Teflon™ sobre la superficie de trabajo se pone en contacto con cada disco de revestimiento por un periodo de tiempo en el rango de cerca de 90 a cerca 10 de 210 segundos. La prensa se establece a una presión en el rango de cerca de 25 a cerca de 60 psi. Los substratos comprimidos se remueven de la prensa y se colocan en una fl) placa caliente a 90°C por 2 minutos, seguido por un calentamiento en el horno a 175°C por 3 minutos, después otro 15 calentamiento en el horno a 400°C por 3 minutos. Se remueven los discos de la prensa, y después del enfriamiento se miden por elipsometria para grosores y el Índice de refracción. El Índice de refracción se puede correlacionar linealmente a la porosidad de la película. Un Índice de refracción de 1.0 es • 20 100% poroso y 1.46 es denso, 0% de porosidad del silicio. Los discos también son inspeccionados por el microscopio electrónico para examen minucioso para la planaridad y la regularidad de la superficie. Los resultados de las mediciones de la película dieléctrica nanoporosa confirma que el Índice de refracción del grosor esta dentro de los limites aceptables, y las superficies de las películas dieléctricas son planas. 5 EJEMPLO 3 Se repite el proceso del ejemplo 1, excepto que los discos se calientan y secan antes de ser colocados en la prensa. EJEMPLO 4 10 Se repite el proceso del ejemplo 1, excepto que los discos se calientan a 90°C por 2 minutos mientras se fija en la prensa para la aplicación del calor a las placas de la ^k prensa. Los discos después se remueven de la prensa para su regreso final al horno como se describe en el Ejemplo 1. 15 EJEMPLO 5 Se repite el proceso del ejemplo 1, excepto que la prensa se establece a una presión en el rango de cerca de 10 a cerca de 30 psi. EJEMPLO 6 20 Este ejemplo ilustra un proceso en donde un precursor se gira depositado en un disco de silicio, el disco después se estabiliza en la cámara por un periodo dado de tiempo y después se seca. El proceso de estabilización en la cámara es como sigue. Se evacúa la cámara, se dosifica con vapor de agua a una presión fijada para un periodo de tiempo fijado, se dosifica, con gas de amoniaco a varias presiones mas altas por una cantidad fijada de tiempo, se evacúa una y otra vez por un tiempo fijado, después la presión en la cámara se pasa a la ambiente por el rellenamiento con un gas inerte. Se fabrica un precursor por el mezclado, mientras se agita, de 61 mL de tetraetoxisilano, 61 mL de tetraetilenglicol, 4.87 mL de agua desionizada, y 0.2 mL de ácido nítrico ÍM. Después esta mezcla se refluye mientras se agita continuamente por 1.5 horas, después se enfria. Se diluye una porción de este precursor al 55% en peso con metanol mientras se agita.

Aproximadamente 1.5 mL de este precursor diluido se depositan a un disco de silicio de 4 pulgadas con un soporte de mantenimiento de giro, y se centrifuga a 2500 rpm por 10 segundos. Se depositan tres películas de tal manera. Cada película se coloca en una cámara de estabilización, la cual se evacúa a 1 mbar (.76 torr) en 30 segundos. Se dosifica el vapor de agua a la cámara a 15 mbar (11.4 torr) (de un depósito de agua desionizada a 25°C) y los discos se dejan por 30 segundos a esta presión. El gas de amoniaco se dosifica a la cámara a una presión de 270 mbar (205.2 torr) por el primer disco, 506 mbar (384.56 torr) para el segundo disco, y 809 mbar (614.84 torr) para el tercero. Los discos se dejan a estas presiones por 3 minutos. Después se evacúa la cámara por 30 segundos a 2 mbar (1.52 torr), después inmediatamente rellenado con aire de regreso a la presión ambiente . Se remueven los discos de la cámara y cada uno se 5 coloca en una almohadilla deformable en una prensa. Una herramienta de compresión venteada, plana de acuerdo a la Figura 1, que tiene un revestimiento de Teflon™ sobre la superficie de trabajo se pone en contacto con el disco • revestido en la prensa por un periodo de tiempo en el rango 10 de cerca de 200 a cerca de 400 segundos. Se establece la prensa a una presión en el rango cerca de 40 a cerca de 100 psi. Los substratos prensados se remueven de la prensa y se ?k colocan en una placa caliente a 90°C por 2 minutos, seguido por un calentamiento en el horno a 175°C por 3 minutos, 15 después otra vez se calienta en el horno a 400°C por 3 minutos. Los discos se remueven y después del enfriamiento se miden por elipsometria por el grosor y el Índice de refracción. Los discos también son inspeccionados por un microscopio electrónico para examen minucioso para la • 20 planaridad y regularidad de superficie. Los resultados de las mediciones de la película dieléctrica nanoporosa confirma que el Índice de refracción y el grosor están dentro de los límites aceptados, y la superficie de las películas ^.«Afii^.. dieléctricas son planas. EJEMPLO 7 Este ejemplo demuestra que el precursor de silice no poroso catalizado depositado via la posición codificada se puede estabilizar en una humedad de ambiente limpio para producir un grosor uniforme de densidad baja que se pueda planarizar rápidamente. El precursor se sintetiza por la adición de 104.0 mL de tetraetoxisilano, 47.0 mL de trietilenglicol monoetil éter, 8.4 mL de agua desionizada, y 0.34 mL de ácido nítrico ÍN junto con un matraz de fondo redondo. Se deja la solución mezclar vigorosamente después se calienta a ~80°C y se refluye por 1.5 horas para formar una solución. Después se deja la solución enfriar, se diluye al 21.6% en peso con etanol para reducir la viscosidad. Se usa el catalizador monoetanolamina. De diluye a 8.75% en peso en etanol para reducir la viscosidad e incrementar el tiempo de gelificación. Se usa una bomba de jeringa doble para la deposición. Las jeringas dobles se montan al usar una jeringa de 5 mL y 50 mL, respectivamente, la cual cada una se une al tubo de liberación de fluido. Los dos tubos terminan de manera que las corrientes de fluido de cada uno se mezclen y hagan una mezcla cuando las jeringas sean simultáneamente bombeadas.

El precursor se conduce a la jeringa mayor y el catalizador se conduce a la jeringa pequeña. Se bombea simultáneamente 1 mL de precursor y 0.346 mL de catalizador a una velocidad de 10 mL/min. Las corrientes de fluido se 5 acercan a un ángulo de 90° para formar una corriente, la cual regresa los flujos al substrato. El disco es centrifugado a 2500 rpm por 30 segundos después de la deposición. La película se coloca en un disco para llevar el cartucho a la humedad de ambiente limpio que se establece al 35%. Después 10 la película se estabiliza por 15 minutos. La película después se intercambia con el solvente por la deposición de 20-30 mL de una mezcla (en vol) 50/50 estabilizada (36 hrs) de acetona, y hexametildisilazano • (HMDZ) por 20 segundos a 250 rpm sin permitir que la película 15 seque. Después la película se seca por centrifugado a 1000 rpm por 5 segundos. Se remueven los discos de la cámara y cada uno se coloca a una almohadilla deformable en una prensa. Una herramienta de compresión venteada, plana de acuerdo a la • 20 Figura 1, que tiene un revestimiento de Teflon ™sobre la superficie de trabajo, se conecta con cada disco revestido por un periodo de tiempo en el rango de cerca de 200 a cerca de 400 segundos. Se establece la presión en el rango de cerca -»»»*-•»-««—¿"> de 40 a cerca de 100 psi. Los substratos prensados se remueven de la prensa y después se calientan a temperatura elevadas por 1 minuto a 175°C y 320°C respectivamente, en el aire. La película se caracteriza por la elipsometria para 5 determinar el Índice de refracción y el grosor. Además, se prueba la hidrofobicidad al colocar una gota de agua sobre la película para determinar el ángulo de contacto. Los discos también se inspeccionan por el microscopio electrónico para examen minucioso para la regularidad y planaridad de la 10 superficie. Los resultados de las mediciones de la película dieléctrica nanoporosa confirman que el índice de refracción y el grosor están dentro de los limites aceptables, que las películas son substancialmente hidrofóbicas, y que las • superficies de las películas dieléctricas producidas son 15 planas. EJEMPLO 8 Se repite el proceso del Ejemplo 7, excepto que la prensa se establece a una presión en el rango de cerca de 10 a cerca de 30 psi. • 20 EJEMPLO 9 Se repite el proceso del Ejemplo 2, excepto que la herramienta de compresión como se muestra por la Figura 2 se emplea donde el substrato y el revestimiento se pulen a una forma convexa por un dispositivo deformable poderoso por una ampolla rellena de gas. EJEMPLO 10 Se repite el proceso del Ejemplo 2, excepto que la herramienta de compresión se ventea como se muestra por la 5 Figura 3 y se aplica un vacio a través de entradas de purga para remover el exceso de los gases o vapores durante el periodo de compresión. • 10 • 15 • 20

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un aparato para la planarización o aplicación de diseño a una película dieléctrica en un substrato caracterizado porque comprende, 5 (a) una prensa para aplicar presión de contacto a un objeto de planarización, es decir, una herramienta de compresión, (b) una herramienta de compresión que tiene una cara de • trabajo que es plana o con diseño, en donde la herramienta de 10 compresión se conecta en forma operable a la prensa, (c) un controlador para regular la posición, la medición del tiempo y la fuerza aplicada a la película dieléctrica, 4 (d) un soporte para el substrato mientras la película dieléctrica se pone es contactada por la herramienta de 15 compresión. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la prensa se selecciona del grupo que consiste de una prensa de husillo a mano, una prensa hidráulica, una prensa neumática, una prensa de cruceta móvil ^^ 20 y combinaciones de las mismas. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la herramienta de compresión es un objeto seleccionado del grupo que consiste de una parte plana óptica, un objeto con una superficie de trabajo plana, un objeto con una superficie de trabajo con diseño, un objeto cilindrico con una superficie de trabajo que grabara en relieve una película dieléctrica cuando el objeto cilindrico se enrolle sobre la película dieléctrica, y las combinaciones de los mismos. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un arreglo coordinado de al menos 2 herramientas de compresión que son más pequeñas en el diámetro de la sección transversal que el diámetro del substrato, para imprimir múltiples diseños o regiones planas en un revestimiento dieléctrico en diferentes partes de un substrato individual. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el soporte es un soporte deformable. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el soporte comprende un sujetador de la pieza de trabajo para mantener el substrato en una posición fijada durante la compresión. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el substrato y la película tienen una superficie convexa y la herramienta de compresión se colocan en el aparato para hacer el contacto inicial en el centro de la película conforme la prensa avanza la herramienta de compresión hacia el substrato y la película. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la herramienta de compresión tiene una cara de trabajo que es capaz de transferir una impresión plana o con diseño a la película dieléctrica. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la herramienta de compresión comprende al menos una salida para transportar vapores o gases a o de la cara de trabajo de la herramienta de compresión, dicha salida comprende al menos un orificio en la superficie de trabajo de la herramienta de compresión, donde el orificio se conecta a un conducto a través de la herramienta de compresión. 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la salida comprende una o más orificios de admisiones de purga en la cara de trabajo de la herramienta de compresión y que pasan completamente a través de la herramienta de compresión, uno o más canales de purga que corren a lo largo de la cara de trabajo de la herramienta de compresión, y los canales de purga se conectan en forma operable a las admisiones de purga. 11. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la herramienta de compresión se cubre con un material de liberación sin adhesión. 12. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, 1 5 caracterizado porque además comprende un substrato con una película dieléctrica sobre este, colocado bajo la herramienta de compresión y soportado por dicho soporte. 13. Una herramienta de compresión caracterizada porque comprende al menos una salida para la liberación de vapores o gases atrapados durante la compresión, la salida comprende al menos un orificio en la superficie de trabajo de la herramienta de compresión, donde el orificio se conecta a un conducto a través de la herramienta de compresión, el conducto se conecta a la atmósfera o a un sistema de colección de gases o vapores. 14. Un método de planarización o de aplicación de un diseño a una película dieléctrica en un substrato caracterizado porque comprende: (a) aplicación de un precursor de película dieléctrica a un substrato; (b) planarización o aplicación de diseño a la película dieléctrica en el aparato de la reivindicación 1 al aplicar suficiente presión para transferir una impresión de la cara de trabajo de la herramienta de compresión al revestimiento (c) gelificación de la película dieléctrica antes, durante o después de la etapa (b) ; (d) curado de la película dieléctrica. 15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el precursor de película dieléctrico se selecciona para formar una película dieléctrica de silice nanoporosa . 16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la presión de la etapa (b) se regula para transferir una impresión de la cara de trabajo de la herramienta de compresión sin deteriorar la formación del poro de la película dieléctrica de silice nanoporosa. 17. Una película dieléctrica en un substrato caracterizada porque es planarizada o con diseño por medio del método de la reivindicación 14. 18. Un revestimiento de silice dieléctrico planarizado o con diseño en un substrato formado por un proceso caracterizado porque comprende: la aplicación de una composición que comprende un precursor a base de sílice sobre un substrato para formar un revestimiento en dicho substrato, y que conduce las siguientes etapas: (a) la gelificación o estabilización del revestimiento aplicado, (b) contactando el revestimiento con un objeto de planarización con suficiente presión para transferir una impresión del objeto al revestimiento, sin deteriorar substancialmente la formación de la estructura de poro a una escala nanómetros deseada, (c) separando el revestimiento planarizado del objeto de planarización, (d) curando el revestimiento planarizado; en donde las etapas (a)-(d) se conducen en una secuencia seleccionada del grupo que consiste de (a), (b), (c) y (d) ; (a), (d), (b) y (c); (b), (a), (d) y (c) ; (b), (a), (c) y (d); y (b), (c), (a) y (d) . 19. El revestimiento de silice dieléctrico planarizado o con diseño de conformidad con la reivindicación 18 caracterizado porque esta formado por un proceso en donde el precursor dieléctrico a base de silicio se selecciona del grupo que consiste de un alcoxisilano, alquilalcoxisilano, un silsesquioxano, un hidrogensiloxano, un hidroorganosiloxano, un hidrogensilsesquioxano, un acetoxisilano, un silano halogenado y combinaciones de los mismos. 20. El revestimiento de silice dieléctrico planarizado o con diseño de conformidad con la reivindicación 19 caracterizado porque esta formado por medio del proceso en donde el alcoxisilano comprende Fórmula I R R-Si-R en donde al menos 2 de los grupos R son independientemente grupos alcoxi Cx a C4, y el balance, si cualquiera de ellos, son independientemente seleccionados del 5 grupo que consiste de hidrógeno, alquilo, fenilo, halógeno, fenilo substituido. 21. El revestimiento de sílice dieléctrico planarizado o con diseño de conformidad con la reivindicación 18 caracterizado porque esta formado por medio de un proceso en j fc 10 donde el objeto de planarización es un objeto que tiene una superficie de contacto seleccionada del grupo que consiste de una superficie plana, una superficie curvada y combinaciones de las mismas. En donde ei objeto de planarización tiene la superficie de contacto curvada, la 15 etapa de contacto se conduce de manera que la superficie de contacto curvada se aplica al substrato con un movimiento de rodadura . 22. El revestimiento de silice dieléctrico planarizado o con diseño de conformidad con la reivindicación 21 20 caracterizado porque esta formado por .edio de un proceso en donde el objeto de planarización es una parte plana que tiene una superficie de contacto que comprende una capa seleccionada del grupo que consiste de un material de liberación sin adhesión, un material de liberación sin adhesión permeable al gas, un material de liberación sin adhesión con propiedades de absorción de gas o vapor y combinaciones de los mismos. 23. El revestimiento de sílice dieléctrico planarizado o con diseño de conformidad con la reivindicación 18 caracterizado porque esta formado por medio de un proceso en donde .ua composición del precursor a base del silicio ademáe comprende un promotor de estabilización o un catalizador seleccionado del grupo que consiste de agua, un ácido, una base, una combinación del agua y un ácido, y una combinación de agua y una base. 24. El revestimiento de silice dieléctrico planarizado o con diseño de conformidad con la reivindicación 18 caracterizado porque esta formado por medio de un proceso en donde la etapa (d) de curado se conduce por medio del calentamiento del revestimiento mientras esta en contacto con el objeto de planarización. Sax . , , a.»---"-•' "-