层间绝缘膜制造用涂布组合物、层间绝缘膜、及半导体元件、以及层间绝缘膜的制造方法技术

提供能够以高生产率制造具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜的层间绝缘膜制造用涂布组合物、及层间绝缘膜的制造方法、以及具有该层间绝缘膜的半导体元件。具体而言，一种层间绝缘膜制造用涂布组合物，其含有聚合性化合物(A)和光聚合引发剂(B)，所述聚合性化合物(A)为具有2个以上聚合性基团的聚合性硅化合物，前述2个以上聚合性基团中的至少1个为*

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层间绝缘膜制造用涂布组合物、层间绝缘膜、及半导体元件、以及层间绝缘膜的制造方法


[0001]本专利技术涉及层间绝缘膜制造用涂布组合物、层间绝缘膜、及半导体元件、以及层间绝缘膜的制造方法。

技术介绍

[0002]纳米压印技术作为能够以高分辨率形成纳米级的微细图案的技术而受到关注，期待在半导体集成电路、微机电系统(MEMS)、传感器元件、磁气记录介质、光学器件、平板显示器用光学薄膜等的制造中的应用。最近，由于分辨率以外的理由也受到关注，能够在不用光致抗蚀剂、蚀刻、蒸镀工序下直接形成复杂的立体形状，因此有使器件的制造大幅简化、能够削减制造成本的可能性，因此正在研究在具有各种功能的材料中的应用。
[0003]在半导体领域中作为层间绝缘膜的制造用，基于纳米压印技术的SOG(Spin
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On
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Glass)材料上的直接图案形成受到关注。由SOG材料形成的层间绝缘膜通过具备低介电常数及高杨氏模量的膜的形成，能够期待高绝缘耐性、CMP工序中的耐剥离性、高性能化。例如，非专利文献1中，对聚(甲基倍半硅氧烷)基的SOG材料进行直接压印，其后进行玻璃化，由此制造了具有图案的绝缘膜。
[0004]另外，专利文献1中，采用了使用有机二氧化硅系SOG、HSQ(氢化倍半硅氧烷聚合物)的室温压印。
[0005]专利文献2中，通过使用由二氧化硅纳米颗粒与光固化性单体的混合物形成的组合物的光纳米压印，形成了高弹性模量的微细图案。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献<br/>[0008]专利文献1：日本特开2003
‑
100609号公报
[0009]专利文献2：日本特开2013
‑
86294号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：Adv.Mater.2007，19，2919
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2924

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]但是，非专利文献1中记载的技术采用了基于使用高粘度的SOG材料而成的热压印的图案形成，因此需要真空下、高温(200℃)、高压(3.4MPa)的压印按压工序，由于升降温需要长时间，因此生产率的提高极其困难。
[0014]另外，专利文献1中记载的技术需要高压(25kgf/cm2)、长时间(10分钟)的按压工序，因此生产率提高的效果有限。另外，由于涂布后稳定性的问题，需要在10分钟以内进行按压，因此无法应用于长周期的工艺。
[0015]另外，专利文献2中记载的技术由于二氧化硅纳米颗粒具有几百nm的大粒径成分、
基于聚集的二次颗粒，因此不会均匀地填充至模具的微细图案中，用途限定于复制模具用途。
[0016]如上所述，正在寻求能够以高生产率制造具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜的层间绝缘膜制造用涂布组合物、及层间绝缘膜的制造方法的开发。
[0017]本专利技术的课题在于，提供能够以高生产率制造具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜的层间绝缘膜制造用涂布组合物。
[0018]另外，本专利技术的课题在于，提供具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜。
[0019]另外，本专利技术的课题在于，提供具备具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜的半导体元件。
[0020]另外，本专利技术的课题在于，提供能够以高生产率制造具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜的层间绝缘膜的制造方法。
[0021]用于解决问题的方案
[0022]本专利技术人等为了解决上述课题而进行深入研究。结果发现，通过使用包含具有特定基团的聚合性化合物的层间绝缘膜制造用涂布组合物，能够以高生产率制造具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜，从而完成了本专利技术。
[0023]即，本专利技术为一种层间绝缘膜制造用涂布组合物，其含有聚合性化合物(A)和光聚合引发剂(B)，所述聚合性化合物(A)为具有2个以上聚合性基团的聚合性硅化合物，前述2个以上聚合性基团中的至少1个为下述式(1)所示的聚合性基团Q。
[0024]*
‑
O
‑
R
‑
Y
···
(1)
[0025](上述式(1)中，
[0026]*表示对硅原子的键合，
[0027]R表示单键或任选包含杂原子的非取代或取代的碳数1～12的亚烷基，
[0028]Y表示聚合性基团。
[0029]另外，本专利技术为一种层间绝缘膜，其是将前述层间绝缘膜制造用涂布组合物固化而成的。
[0030]另外，本专利技术为一种半导体元件，其具有前述层间绝缘膜。
[0031]另外，本专利技术为一种层间绝缘膜的制造方法，其具有：
[0032]工序A，将前述层间绝缘膜制造用涂布组合物涂布于基材上；工序B，将形成有凹凸图案的压印用模具按压于前述层间绝缘膜制造用涂布组合物的表面；工序C，使前述层间绝缘膜制造用涂布组合物光固化；工序D，将前述压印用模具脱模；和工序E，将前述层间绝缘膜制造用涂布组合物在200℃以上进行烘烤，形成层间绝缘膜。
[0033]专利技术的效果
[0034]根据本专利技术，可提供能够以高生产率制造具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜的层间绝缘膜制造用涂布组合物。
[0035]另外，根据本专利技术，可提供具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜。
[0036]另外，本专利技术可提供具备具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的
层间绝缘膜的半导体元件。
[0037]另外，根据本专利技术，可提供能够以高生产率制造具有高杨氏模量和低相对介电常数的进行了图案形成的层间绝缘膜的层间绝缘膜的制造方法。
具体实施方式
[0038]本专利技术的一实施方式中，层间绝缘膜制造用涂布组合物(以下，也简称为“涂布组合物”)含有聚合性化合物(A)和光聚合引发剂(B)，所述聚合性化合物(A)为具有2个以上聚合性基团的聚合性硅化合物，前述2个以上聚合性基团中的至少1个为下述式(1)所示的聚合性基团Q。
[0039]*
‑
O
‑
R
‑
Y
···
(1)
[0040](上述式(1)中，
[0041]*表示对硅原子的键合，
[0042]R表示单键、或任选包含杂原子的非取代或取代的碳数1～12的亚烷基，
[0043]Y表示聚合性基团。)
[0044]前述聚合性基团Q与硅原子直接化学键合，因此使前述涂布组合物固化而成的固化膜跟由二氧化硅纳米颗粒与光固化性单体的混合物形成的组合物的情况不同，均匀性优异。另外，前述聚合性基团Q具有Si
‑
O
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R键部分，由此在图案形成后通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层间绝缘膜制造用涂布组合物，其含有聚合性化合物(A)和光聚合引发剂(B)，所述聚合性化合物(A)为具有2个以上聚合性基团的聚合性硅化合物，所述2个以上聚合性基团中的至少1个为下述式(1)所示的聚合性基团Q，*
‑
O
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R
‑
Y
···
(1)所述式(1)中，*表示对硅原子的键合，R表示单键、任选包含杂原子的非取代或取代的碳数1～12的亚烷基、或亚苯基，Y表示聚合性基团。2.根据权利要求1所述的层间绝缘膜制造用涂布组合物，其中，所述聚合性基团Y为丙烯酰基。3.根据权利要求1或2所述的层间绝缘膜制造用涂布组合物，其中，所述聚合性硅化合物(A)具有3个以上的所述聚合性基团Q。4.根据权利要求1～3中任一项所述的层间绝缘膜制造用涂布组合物，其中，所述聚合性化合物(A)中的硅原子的量为10重量％以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的层间绝缘膜制造用涂布组合物，其中，含有脱模剂。6.根据权利要求1～5中任一项所述的层间绝缘膜制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊部武史，今田知之，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：