本发明专利技术提供同时具有低介电常数、高耐热性及高机械强度的有效的有机绝缘材料、以及使用该有机绝缘材料的树脂膜和半导体装置。本发明专利技术的有机绝缘材料含有金刚烷结构化合物的预聚物，该金刚烷结构化合物具有含聚合性不饱和键的基团。通过凝胶渗透色谱法测定的上述预聚物的聚苯乙烯换算的数均分子量为２０００～５０００００。上述含聚合性不饱和键的基团最好是含碳－碳三键的基团。本发明专利技术的树脂膜是通过加热或活性能量线照射，或者通过加热和活性能量线照射，使上述有机绝缘材料、或使含有该有机绝缘材料的树脂膜用清漆进行交联反应而得到。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有机绝缘材料、使用该有机绝缘材料的树脂膜用清漆、树脂 膜以及半导体装置。
技术介绍
近年来，在电子材料领域中，随着半导体装置的高集成化、高速化及高 性能化的发展，因半导体集成电路的布线之间电阻的增加或因电容量的增加 而引起的延迟时间成为大问题。为了减少该延迟时间，使半导体装置进一步 高速化，必须将低介电常数的绝缘膜用于电路中。为了使绝缘膜具有更低的介电常数，进行了使材料达到多孔质化的研究。 作为多孔质化的方法，可以举出通过混合或结合导入热分解性成分(致孔剂)， 并在形成绝缘膜时的加热烧成工序中使致孔剂分解，从而在绝缘膜中形成空 隙的方法等。然而，通过这种方法达到多孔质化的膜中存在的空隙大小为几 纳米 几十纳米，是比较大的空隙，而且，这些空隙并不是独立地存在，而是 相互连接的方式存在，因此必然会降低材料的强度，并在半导体工艺中也被 指出存在着各种因空隙引起的问题。作为解决上述问题的方法，也探讨过导入空隙密封(求7、y—A)等工序的方法，但存在着制造工序增加及成本提局之虑o例如，JP特开2001-332543号公报中公开了在树脂结构的内部具有很多 分子等级空隙的材料。根据该现有技术，通过第一交联成分与第二交联成分 的结合形成分子等级的空隙，实现低介电常数。然而，这种材料中存在着在 合成树脂时容易引起凝胶化、合成中聚合物的溶解性以及作为清漆的保存性 等差等问题，其操作非常难。另外。如JP特开2005-41938号公报公开了由分子内具有-C三CH基的化 合物构成的材料。在该材料中，为了得到充分的机械强度而必须提高交联密 度，因此，将分子内-C三H基的残留比例保持在一定程度以上。然而，由该材料形成的树脂膜的介电常数并不充分。
技术实现思路
鉴于上述实情，本专利技术的目的在于提供一种同时具有低介电常数、高耐 热性及高机械强度的有效的有机绝缘材料，进而提供使用该有机绝缘材料的 半导体装置。即，本专利技术的上述目的通过下述(1) (1 l)的技术方案实现。(1) 一种有机绝缘材料，其含有笼型结构化合物的预聚物，所述笼型结 构化合物具有含聚合性不饱和键的基团和以金刚烷结构作为最小单元的笼型 结构，其中，上述预聚物的通过凝胶渗透色谱法测定的聚苯乙烯换算的数均分子量为2000 500000。(2) 如(1)所述的有机绝缘材料，其中，上述以金刚烷结构作为最小单元的笼型结构是金刚垸(了夕'7乂夕:/)结构、多联金刚烷(求y了^乂夕 y)结构、聚(多联金刚烷)(求u (求]J了7y夕y))结构或聚金刚垸(求U 了夕'7y夕:/)结构。(3) 如上述(i)或(2)所述的有机绝缘材料，其中，上述预聚物具有 上述笼型结构化合物中的上述聚合性不饱和键之间反应而生成的不饱和键、 或者具有上述聚合性不饱和键之间反应而生成的不饱和键和未反应的上述聚 合性不饱和键。(4) 如上述(3)所述的有机绝缘材料，其中，上述预聚物中，上述未反 应的聚合性不饱和键的残留率为20%~80%。(5) 如上述(1) (4)中任一项所述的有机绝缘材料，其中，上述笼型 结构化合物为用下式(l)表示的化合物，X—W"fz^"Y (i)式(l)中，X及Y分别表示具有相同或不同的聚合性不饱和键的一个或两 个以上的基团；W及Z分别表示具有金刚烷结构或多联金刚垸结构的基团， 它们既可以相同也可以不同；n表示0或l以上的整数。(6) 如上述(1) ~ (5)中任一项所述的有机绝缘材料，其中，上述笼型 结构化合物为用下式(2)表示的化合物，式(2)中、X,及Y,分别表示含聚合性不饱和键的一个或两个以上的 基团，它们既可以相同也可以不同；R, R4分别表示氢或有机基，它们既可 以相同也可以不同；士表示0或1以上的整数。(7) 如上述(1) (6)中任一项所述的有机绝缘材料，其中，上述聚合 性不饱和键为碳-碳三键。(8) 如上述(1) (7)中任一项所述的有机绝缘材料，其中，上述含聚 合性不饱和键的基团中的至少一个为式(3)所示的基团或式(4)所示的基团，<formula>formula see original document page 6</formula> (3)式中，Rs及R6分别独立地表示氢原子或有机基；m表示l 5的整数。(9) 一种树脂膜用清漆，该树脂膜用清漆含有上述(1卜(8)中任一项所述的 有机绝缘材料和有机溶剂。(10) —种树脂膜，其是通过加热或活性能量线照射，或者通过加热和活 性能量线照射，使上述(1) (8)中任一项所述的有机绝缘材料、或使上述(9)所述的树脂膜用清漆进行交联反应而得到的树脂膜。(11) 一种半导体装置，该半导体装置具有上述(10)所述的树脂膜。附图说明图1是表示本专利技术半导体装置之一例的示意性剖视图。具体实施例方式本专利技术的有机绝缘材料，含有笼型结构化合物的预聚物，所述笼型结构 化合物具有含聚合性不饱和键的基团和以金刚烷结构作为最小单元的笼型结构，其中，上述预聚物的通过凝胶渗透色谱法(以下，有时称作"GPC") 测定的聚苯乙烯换算的数均分子量为2000~500000。由此，能够得到耐热性、 机械特性以及电特性优异的树脂膜。本专利技术的树脂膜用清漆是含有上述有机绝缘材料的树脂膜用清漆。 另外，本专利技术的树脂膜是使用上述有机绝缘材料或上述树脂膜用清漆而得到的树脂膜，是使用通过使上述有机绝缘材料中的具有含聚合性不饱和键 的基团和以金刚烷结构作为最小单元的笼型结构的笼型结构化合物聚合而得到的预聚物，使该预聚物交联反应而得到的树脂膜，由此，能够得到耐热性、 机械特性以及电特性优异的树脂膜。另外，本专利技术的半导体装置是具有上述树脂膜的半导体装置。首先，说明本专利技术的有机绝缘材料。本专利技术的有机绝缘材料含有使上述笼型结构化合物中包含的聚合性不饱 和键之间的一部分或全部反应而得到的预聚物。该预聚物是作为上述聚合性 不饱和键之间的反应部具有由上述不饱和键之间的一部分或全部反应而生成 的新的不饱和键的预聚物。在本专利技术中，上述笼型结构化合物的预聚物既可以是低聚物，也可以是 聚合物，但通过GPC测定的聚苯乙烯换算的该预聚物的数均分子量为 2000 500000，优选为5000~200000。若上述数均分子量低于2000，则在制 作上述预聚物的涂膜时，有可能因析出物等引起涂膜外观的不良。另一方面， 若上述数均分子量超过500000，则有可能引起上述预聚物对有机溶剂的不溶 解。虽不是有意束缚在特定的理论上，但认为本专利技术的上述笼型结构化合物 的预聚物，特别是通过使上述数均分子量控制在2000以上，能够以笼型结构 为中心形成支链结构，由此能够抑制预聚物之间的分子凝聚。因此，若使用 将本专利技术的预聚物溶解在有机溶剂而得到的树脂膜用清漆来形成涂膜，则在 涂膜干燥时，能够在预聚物之间形成孔径为1 3nm左右的分子空隙结构。而且，若为了固化所述干燥涂膜得到树脂膜而使预聚物交联时，能够在保持上 述分子空隙结构的同时，形成以笼型结构为中心的支链交联结构。为此，本专利技术的通过使预聚物交联而得到的树脂膜，与其说是使数均分子量低于2000的预聚物交联而得到的树脂膜，不如说通过在树脂膜内部更多地形成孔径为1 3nm左右的分子空隙结构而使密度变小。其结果，能够在所得到的树本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机绝缘材料，其含有笼型结构化合物的预聚物，所述笼型结构化合物具有含聚合性不饱和键的基团和以金刚烷结构作为最小单元的笼型结构，其中，上述预聚物的通过凝胶渗透色谱法测定的聚苯乙烯换算的数均分子量为２０００～５０００００。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐野曜子，松谷美帆子，藤田一义，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]
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